2023年河南省驻马店市汝南县中考数学二模试卷(含解析)
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一、选择题(本大题共10小题,共30.0分。在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)
1. −2023的绝对值是( )
A. −12023 B. −2023 C. 12023 D. 2023
2. 如图是由4个相同的小正方体组成的立体图形,它的俯视图为( )
A. B. C. D.
3. 如图,若a//b,∠1=46°,则∠2的度数是( )
A. 34°
B. 44°
C. 134°
D. 144°
4. 下列各式中,运算正确的是( )
A. a6÷a3=a2 B. (a3)2=a5
C. 6÷ 2= 3 D. 2 2+3 3=5 5
5. 我国自主研发的“北斗系统”现已广泛应用于国防、生产和生活等各个领域,多项技术处于国际领先地位,其星载原子钟的精度,已经提升到了每3000000年误差1秒.数3000000用科学记数法表示为( )
A. 3×106 B. 3×107 C. 0.3×106 D. 30×105
6. 分式1x−1有意义时x的取值范围是( )
A. x≠1 B. x>1 C. x≥1 D. x<1
7. 已知关于x的一元二次方程x2+bx−1=0,则下列关于该方程根的判断,正确的是( )
A. 有两个不相等的实数根 B. 有两个相等的实数根
C. 没有实数根 D. 实数根的个数与实数b的取值有关
8. 矩形、菱形都具有的性质是( )
A. 对角线互相垂直 B. 对角线互相平分
C. 对角线相等 D. 对角线互相垂直且相等
9. 现有A、B、C三种不同的矩形纸片若干张(边长如图),小智要用这三种纸片无重合无缝隙拼接成一个大正方形,先取A纸片9张,再取B纸片1张,还需取C纸片的张数是( )
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
10. 如图,已知矩形ABCD的邻边长分别为a、b,进行如下操作:第一次,顺次连接矩形ABCD各边的中点,得到四边形A1B1C1D1;第二次,顺次连接四边形A1B1C1D1各边的中点,得到四边形A2B2C2D2…则第2023次操作后,得到四边形A2023B2023C2023D2023的面积是( )
A. ab22023 B. ab22022 C. ab22024 D. ab24046
二、填空题(本大题共5小题,共15.0分)
11. 写一个y随x的增大而减小的函数______ .
12. 写出一个满足不等式组1−2x<5x−32≤−1的整数解______ .
13. 双减政策实施后,某学校为丰富学生的业余生活,发展学生的兴趣特长,增强学生的体质,开展了四个体育兴趣社团:跳绳社团,篮球社团,足球社团,健美操社团,小明和小亮对四个社团都很喜欢.他们随机选择参加其中一个社团,则两人恰好选择同一个社团的概率是______.
14. 如图,在单位长度为1的正方形网格中建立一平面直角坐标系,一条圆弧经过网格点A、B、C,利用网格求出弧AC的长为______ .
15. 如图,矩形ABCD的对角线相交于点O,AB=1,∠AOD=120°,点E1在对角线BD上,P是AE的中点,PO+PB的最小值是______ .
三、解答题(本大题共8小题,共75.0分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
16. (本小题10.0分)
(1)化简:(1+1m)÷1−m2m;
(2)计算: 9−2cos30°+(1−π)0−(12)−2.
17. (本小题9.0分)
为了加强心理健康教育,某校组织七年级(1)(2)两班学生进行了心理健康常识测试(分数为整数,满分为10分),已知两班学生人数相同,根据测试成绩绘制了如下所示的统计图.
(1)求(2)班学生中测试成绩为10分的人数;
(2)请确定下表中a,b,c的值(只要求写出求a的计算过程);
统计量
平均数
众数
中位数
方差
(1)班
8
8
c
1.16
(2)班
a
b
8
1.56
(3)从上表中选择合适的统计量,说明哪个班的成绩更均匀.
18. (本小题9.0分)
越来越多太阳能路灯的使用,既点亮了城市的风景,也是我市积极落实节能环保的举措.驿城区某校九年级学生开展综合实践活动,测量太阳能路灯电池板离地面的高度.如图,已知测倾器的高度为1.5米,在测点A处安置测倾器,测得点M的仰角∠MBC=32°,在与点A相距4米的测点D处安置测倾器,测得点M仰角∠MEC=45°(点A,D与N在一条直线上),求电池板离地面的高MN的长(结果精确到1米;参考数据:sin32°≈0.53,cos32°≈0.85,tan32°≈0.62)
19. (本小题9.0分)
学校举办了“喜迎二十大奋进新征程”演讲比赛,计划对获奖的同学给予奖励.现要购买甲、乙两种奖品,已知3件甲种奖品和2件乙种奖品共需70元,2件甲种奖品和3件乙种奖品共需80元.
(1)求甲、乙两种奖品的单价分别为多少元?
(2)根据颁奖计划,学校需甲、乙两种奖品共60件,其中甲种奖品的数量不超过20件,求购买两种奖品的总费用的最小值.
20. (本小题9.0分)
如图,在平面直角坐标系中,一次函数y1=ax+b的图象与反比例函数y2=kx的图象交于点A(1,2)和B(−2,m).
(1)求一次函数和反比例函数的表达式;
(2)请直接写出y1>y2时,x的取值范围;
(3)在平面内存在一点P,且∠APB=90°,请直接写出OP的最小值.
21. (本小题9.0分)
独轮车(图1)俗称“手推车”,又名辇、鹿车等,西汉时已在一些田间隘道上出现,北宋时正式出现独轮车名称,在北方,几乎与毛驴起同样的运输作用.如图2所示为从独轮车中抽象出来的几何模型.在△ABC中,以△ABC的边AB为直径作⊙O,交AC于点P,PD是⊙O的切线,且PD⊥BC,垂足为点D.
(1)求证:∠A=∠C;
(2)若PD=2BD=4,求⊙O的半径.
22. (本小题10.0分)
已知函数y=−x2+bx+c(b,c为常数)的图象经过点(0,−3),(6,−3).
(1)求b,c的值;
(2)当0≤x≤4时,求y1的最大值;
(3)当0≤x≤m时,若y的最大值与最小值之和为1,请直接写出m的值.
23. (本小题10.0分)
“三等分角”是数学史上一个著名问题,数学家们证明只使用尺规无法三等分一个任意角,但对于特定度数的已知角,如90°角、45°角、108°角等可以用尺规三等分,如果作图工具没有限制,将条件放宽,将任意角三等分是可以解决的.
(1)用尺规三等分特殊角.
例题解读:如图1,∠AOB=90°,在边OB上取一点C,用尺规以OC为一边向∠AOB内部作等边△OCD,作射线OD,再用尺规作出∠DOB的平分线OE,则射线OD,OE将∠AOB三等分.
问题1:如图2,∠MON=45°,请用尺规把∠MON三等分.(不需写作法,但需保留作图痕迹)
(2)折纸三等分任意锐角.
步骤一:在正方形纸片上折出任意∠SBC,将正方形ABCD对折,折痕记为MN,再将矩形MBCN对折,折痕记为EF,得到图3;
步骤二:翻折正方形纸片使点B的对应点T在EF上,点M的对应点P在SB上,点E对折后的对应点记为Q,折痕记为GH,得到图4;
步骤三:折出射线BQ,BT,得到图5,则射线BQ,BT就是∠SBC的三等分线.
下面是证明射线BQ,BT是∠SBC三等分线的部分过程.
证明:如图5,过点T作TK⊥BC,垂足为K,则四边形EBKT为矩形.
根据折叠的性质,得EB=QT,∠EBT=∠QTB,BT=TB.
∴△EBT≌△QTB(SAS).
∴∠BQT=∠TEB=90°.
∴BQ⊥PT.
⋯
问题2:①将剩余部分的证明过程补充完整;
②若将图3中的点S与点D重合,重复(2)中的操作过程得到图6,请利用图6计算tan15°的值,请直接写出结果.
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:|−2023|=2023,
故选:D.
根据绝对值的定义进行计算即可.
本题考查绝对值,理解绝对值的定义是正确解答的前提.
2.【答案】C
【解析】解:俯视图就是从上面看到的图形,因此选项C的图形符合题意,
故选:C.
从上面看物体所得到的图形即为俯视图,因此选项C的图形符合题意.
本题考查简单几何体的三视图,主视图、左视图、俯视图实际上就是从正面、左面、上面对该几何体正投影所得到的图形.
3.【答案】C
【解析】解:如图:
∵a//b,
∴∠2=∠3,
∵∠1+∠3=180°,∠1=46°,
∴∠3=180°−46°=134°,
∴∠2=134°.
故选:C.
先根据∠1=46°求出∠3的度数,再由a//b,根据两直线平行,内错角相等,即可求得∠2的度数即可.
本题考查了平行线的性质,熟记平行线的性质并灵活运用是解题的关键.要注意平行线的性质:两直线平行,同位角相等,内错角相等,同旁内角互补.
4.【答案】C
【解析】解:A、a6÷a3=a3,故A不符合题意;
B、(a3)2=a6,故B不符合题意;
C、 6÷ 2= 3,,故C符合题意;
D、2 2与3 3不属于同类二次根式,不能合并,故D不符合题意,
故选:C.
利用同底数幂的除法的法则,幂的乘方的法则,二次根式的除法法则及二次根式的加法法则对各项进行运算即可.
本题主要考查二次根式的混合运算,幂的乘方,同底数幂的除法,解答的关键是对相应的运算法则的掌握.
5.【答案】A
【解析】解:数3000000用科学记数法表示为3×106.
故选:A.
科学记数法的表现形式为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,当原数绝对值大于等于10时,n是正数,当原数绝对值小于1时n是负数;由此进行求解即可得到答案.
此题主要考查了用科学记数法表示较大的数,一般形式为a×10n,其中1≤|a|<10,确定a与n的值是解题的关键.
6.【答案】A
【解析】解:根据题意得:x−1≠0,
解得:x≠1.
故选:A.
分母为零,分式无意义;分母不为零,分式有意义.
本题考查分式有意义的条件,解决本题的关键是掌握分式有意义,分母不为0.
7.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查了根的判别式:一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根与△=b2−4ac有如下关系:当△>0时,方程有两个不相等的实数根;当△=0时,方程有两个相等的实数根;当△<0时,方程无实数根.
先计算出判别式的值,再根据非负数的性质判断△>0,然后利用判别式的意义对各选项进行判断.
【解答】
解:∵△=b2−4×(−1)=b2+4>0,
∴方程有两个不相等的实数根.
故选:A.
8.【答案】B
【解析】
【分析】
由矩形的性质和菱形的性质可直接求解.
本题考查了矩形的性质,菱形的性质,灵活运用这些性质解决问题是解题的关键.
【解答】
解:∵菱形的对角线互相垂直平分,矩形的对角线互相平分且相等,
∴矩形、菱形都具有的性质是对角线互相平分,
故选:B.
9.【答案】C
【解析】解:根据题意得:9a2+b2+6ab=(3a+b)2,
则还需取C纸片的张数是6张.
故选:C.
根据题意列出关系式,利用完全平方公式判断即可.
此题考查了完全平方式,熟练掌握完全平方公式是解本题的关键.
10.【答案】A
【解析】解:记四边形AnCnDnBn的面积为Sn,
连接A1C1D1B1,
∵A1B1C1D1为各边的中点,
∴AD1=D1D,AA1=DC1,
∵矩形ABCD,
∴∠A=∠D=90°,
∴△C1D1D≌△AA1D1,
∴A1D1=D1C1,
同理,A1B1=B1C1,A1D1=A1B1,
∴四边形A1B1C1D1为菱形,
∵四边形A2B2C2D2为矩形,四边形A1B1C1D1为菱形,
∴S1=12A1C1×B1D1=12ab,
S2=12A1C1×12B1D1=14ab,
……,
∴Sn= ab2n,
∴A2023B2023C2023D2023的面积=ab22023.
故选:A.
记四边形AnCnDnBn的面积为Sn,易知四边形A1B1C1D1为菱形,四边形A2B2C2D2为矩形,S1=12A1C1×B1D1=12ab,S2=12A1C1×12B1D1=14ab,……,推出Sn=ab2n.,
本题考查规律型:图形的变化类,解题的关键是找出规律,知道Sn的表示方法.
11.【答案】y=−x(答案不唯一)
【解析】解:y随x的增大而减小的函数可以是y=−x.
故答案为:y=−x(答案不唯一).
根据反比例函数、一次函数及二次函数的增减性解答即可.
本题考查的是反比例函数、一次函数及二次函数的增减性,熟知以上知识是解题的关键.
12.【答案】−1、0、1
【解析】解:由1−2x<5得:x>−2,
由x−32≤−1得:x≤1,
则不等式组的解集为−2
故答案为:−1、0、1.
分别求出每一个不等式的解集,根据口诀:同大取大、同小取小、大小小大中间找、大大小小找不到确定不等式组的解集,从而得出其整数解.
本题考查的是解一元一次不等式组,正确求出每一个不等式解集是基础,熟知“同大取大;同小取小;大小小大中间找;大大小小找不到”的原则是解答此题的关键.
13.【答案】14
【解析】解:把跳绳社团,篮球社团,足球社团,健美操社团分别记为:A、B、C、D,
画树状图如下:
共有16种等可能的结果,其中小明和小亮选到同一个社团的结果有4种,
∴小明和小亮选到同一个社团的概率为416=14,
故答案为:14.
画树状图,共有16种等可能的结果,其中小明和小亮选到同一个社团的结果有4种,再由概率公式求解即可.
此题考查的是用树状图法求概率.树状图法可以不重复不遗漏的列出所有可能的结果,适合两步或两步以上完成的事件;解题时要注意此题是放回试验还是不放回试验.用到的知识点为:概率=所求情况数与总情况数之比.
14.【答案】2 5π
【解析】解:连接BC,作BC的垂直平分线,交AB的垂直平分线与点D(2,0),连接AD,CD,
由图可知,DC可由DA以D旋转中点顺时针旋转90°得到,即∠ADC=90°.
又∵AD= 22+42=2 5,
∴弧AC的长为90×π×2 5180=2 5π.
故答案为:2 5π.
连接BC,作BC的垂直平分线,交AB的垂直平分线与点D(2,0),可得弧AC所对的圆心角度数,求得半径长,可求弧AC的长.
此题主要是考查了弧长的计算,能够根据题意找到圆心,求出半径是解答此题的关键.
15.【答案】 72
【解析】解:取AB的中点F,作直线PF,
∵点P是AE的中点,
∴PF//BE,
作点B关于直线PF的对称点H,连接BH交直线PF于点G,连接OH,
∵PG垂直平分BH,
∴PB=PH,∠PGB=90°,
∵四边形ABCD是矩形,AB=1,
∴BF=AF=0.5,OA=OC=12AC,OB=OD=12BD,AC=BD,
∴OA=OB,
∵∠AOD=120°,
∴∠AOB=180°−∠AOD=60°,
∴△AOB是等边三角形,
∴OB=AB=1,∠BFG=∠ABO=60°,
∴∠BPG=30°,
∴FG=12BF=0.25,
∴HG=BG= BF2−FG2= 0.52−0.252= 34,
∴BH=2BG= 32,
∴OH= BH2+OB2= ( 32)2+12= 72,
∵PO+PH≥OH,
∴PO+PB≥ 72,
∴PO+PB的最小值为 72,
故答案为: 72.
取AB的中点M和AD的中点N,先证明P在MN上,再作B关于MN的对称点H,BH与MN交于点G,连接OH,OH与MN交于点P,并证明此时P点使PO+PB=OH为最小值,最后求出OH便可.
此题重点考查矩形的性质、轴对称的性质、等边三角形的判定与性质、三角形的中位线定理、直角三角形中30°角所对的直角边等于斜边的一半、勾股定理、两点之间线段最短等知识,正确地作出所需要的辅助线是解题的关键.
16.【答案】解:(1)(1+1m)÷1−m2m
=m+1m÷1−m2m
=m+1m⋅m(1+m)(1−m)
=11−m.
(2) 9−2cos30°+(1−π)0−(12)−2
=3−2× 32+1−4
=3− 3+1−4
=− 3.
【解析】(1)先将括号内的进行通分合并,然后把除法变成乘法,再因式分解进行约分可得结果;
(2)根据算术平方根定义,特殊角的三角函数值,零次幂法则,负整数指数幂法则化简,然后合并计算可得结果.
此题主要是考查了分式的混合运算,实数的混合运算,能够熟练运用各种运算法则是解答此题的关键.
17.【答案】解:(1)由题意知,(1)班和(2)班人数相等,为:5+10+19+12+4=50(人),
∴(2)班学生中测试成绩为10分的人数为:50×(1−28%−22%−24%−14%)=6(人),
答:(2)班学生中测试成绩为10分的人数是6人;
(2)由题意知,;
b=9;c=8;
故a,b,c的值分别为8,9,8;
(3)根据方差越小,数据分布越均匀可知(1)班成绩更均匀.
【解析】(1)根据条形图求出人数,根据扇形统计图求出所占百分比,即可得出结论;
(2)根据(1)中数据分别计算a,b,c的值即可;
(3)根据方差越小,数据分布越均匀判断即可.
本题主要考查统计的知识,熟练根据统计图得出相应的数据是解题的关键.
18.【答案】解:过E作EF⊥MN于F,连接EB,则点B、E、F在同一条直线上,设MF=x米,
∵∠EFN=∠FND=∠EDN=∠A=90°,
∴四边形FNDE,四边形FNAB均是矩形,
∴FN=ED=AB=1.5米,AD=BE=4米,
∵∠MEF=45°,∠EFM=90°,
∴MF=EF=x,
∴FB=FE+EB=x+4,
∴tan∠MBF=MFFB≈xx+4=0.62,
解得 x≈6.5米,
经检验x≈6.5米符合题意,
∴MN=MF+FN=6.5+1.5≈8(米).
答:电池板离地面的高度MN的长约为8米.
【解析】过E作EF⊥MN于F,连接EB,设MF=x米,可证四边形FNDE,四边形FNAB均是矩形,设MF=EF=x,可求FB=x+3,由tan∠MBF=MFFB≈xx+4=0.62,解得 x≈6.5米,可求MN的长.
本题主要考查了解直角三角形的实际应用−仰角俯角问题,矩形的性质与判定,三角形内角和定理,正确作出辅助线构造直角三角形是解题的关键.
19.【答案】解:(1)设甲种奖品的单价为x元乙种奖品的单价为y元,
根据题意得:3x+2y=702x+3y=80,
解得x=10y=20,
∴甲种奖品的单价为10元,乙种奖品的单价为20元;
(2)设购买甲种奖品m件,购买两种奖品的总费用为w元,则购买乙种奖品(60−m)件,
∵甲种奖品的数量不超过20件,
∴m≤20,
根据题意得:w=10m+20(60−m)=−10m+1200,
∵−10<0,
∴当m=20时,w取最小值,最小值为−10×20+1200=1000(元),
答:购买两种奖品的总费用的最小值是1000元.
【解析】(1)设甲种奖品的单价为x元,乙种奖品的单价为y元,可得:3x+2y=702x+3y=80,即可解得答案;
(2)设购买甲种奖品m件,购买两种奖品的总费用为w元,由甲种奖品的数量不超过20件,知m≤20,而w=10m+20(60−m)=−10m+1200,由一次函数性质可得答案.
本题考查二元一次方程组,一次函数,一元一次不等式的应用,解题的关键是读懂题意,列出二元一次方程组和函数关系式.
20.【答案】解:A(1,2)在反比例函数y2=kx的图象上,
∴k=1×2=2,
∴反比例函数的解析式为为y2=2x,
∵B(−2,m)在反比例函数y2=2x的图象上,
∴m=2−2=−1,
∴B(−2,−1),
把A(1,2),B(−2,−1)代入y1=ax+b得2=a+b−1=−2a+b,
解得a=1b=1,
∴一次函数解析式为y1=x+1;
(2)由函数图象可知:y1>y2时,−2
(3)∵∠APB=90°,
∴点P在以AB为直径的圆上运动,
设AB的中点为Q,
当P,O,Q三点共线且O,P在AB的同侧时OP有最小值,
∵A(1,2),B(−2,−1),
∴AB= (1+2)2+(2+1)2=3 2,
∴PQ=12AB=3 22,
∵AB的中点为Q,
∴Q(−12,12),
∴OQ= 22,
∴OP=PQ−OQ= 2,
故OP的最小值为 2.
【解析】(1)可先把A代入反比例函数解析式,求得m的值,进而求得n的值,把A,B两点分别代入一次函数解析式即可;
(2)根据函数图象即可得到结论;
(3)令x=0求出y的值,确定出C坐标,得到OC的长,三角形ABP面积由三角形ACP面积与三角形BCP面积之和求出,由已知的面积求出PC的长,即可求出OP的长.
本题是反比例函数的综合题,考查了反比例函数图象上点的坐标特征、待定系数法求一次函数解析式、函数图象以及特殊角的三角函数值,解题的关键是:(1)根据点的坐标,利用待定系数法求出一次函数解析式;(2)由两函数图象的上下位置关系,找出结论.
21.【答案】(1)证明:连接OP,如图2,
∵PD是⊙O的切线,
∴OP⊥PD,
∵PD⊥BC,
∴OP//BC,
∴∠OPA=∠C,
∵OA=OP,
∴∠OPA=∠A,
∴∠A=∠C;
(2)解:连接PB,如图2,
在Rt△PBD中,∵PD=2BD=4,
∴PB= 22+42=2 5,
∵AB为直径,
∴∠APB=90°,
∵∠BDP=∠BPC,∠DBP=∠PBC,
∴△BDP∽△BPC,
∴BP:BC=BD:BP,即2 5:BC=2:2 5,
解得BC=10,
∵∠A=∠C,
∴BA=BC=10,
∴⊙O的半径为5.
【解析】(1)连接OP,如图2,先根据切线的性质得到OP⊥PD,则可判断OP//BC,所以∠OPA=∠C,然后利用∠OPA=∠A可得到结论;
(2)连接PB,如图2,先利用勾股定理计算出PB=2 5,再根据圆周角定理得到∠APB=90°,接着证明△BDP∽△BPC,则利用相似比可计算出BC=10,然后利用∠A=∠C得到BA=10,从而得到⊙O的半径.
本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径.也考查了勾股定理、圆周角定理和相似三角形的判定与性质.
22.【答案】解:(1)把点(0,−3),(6,−3)代入得:
c=−3−36+6b−3=−3,
解得c=−3b=6,
∴b=6,c=−3;
(2)由(1)可知y=−x2+6x−3,
对称轴为直线x=3,
∵a=−1<0,
∴开口向下,
当x=3时,函数值有最大值,
∴当0≤x≤4时,y1的最大值y=−9+18−3=6,
(3)当0
x=m时,y有最大值为−m2+6m−3,
根据题意得−m2+6m−3−3=1,
解得m=3− 2或3+ 2(舍去),
当3≤m≤6时,y的最大值为6,最小值为−3,不合题意,
当m>6时,
x=3,y有最大值为6,
x=m,y有最小值为−m2+6m−3,
根据题意得−m2+6m−3−3=1,
解得m=3± 5(不合,舍去),
综上m的取值为3− 2.
【解析】(1)把点(0,−3),(6,−3)代入即可解答;
(2)求出对称轴,根据增减性即可求解;
(3)对m分情况进行讨论即可.
本题考查了待定系数法求二次函数解析式,二次函数的最值问题,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
23.【答案】解:(1)如图2,
在边ON上取一点A,用尺规以OA为一边向∠MON的外部作等边△OAB,
用尺规作出∠AOB的角平分线OC,
再用尺规作出∠CON的角平分线OD,
则射线OD、OC将∠MON三等分;
(2)①剩余的证明过程如下:
∵ME=PQ,EB=QT,ME=EB,
∴PQ=QT,
∴BP=BT,
∴∠PBQ=∠TBQ,
∵TK=BE,
∴TK=TQ,
∴∠QBT=∠TBC,
∴射线BQ,BT是∠SBC的三等分线;
②同①可知:射线BQ,BT是∠DBC的三等分线,
过T作TJ⊥BC,垂足为J,如图所示:
则∠TBJ=13∠DBC,
∵四边形ABCD为正方形,
∴∠DBC=45°,
∴∠TBJ=15°,
由折叠性质得:BH=HT,
∴∠TBJ=∠HTB=15°,
∴∠THJ=30°,
设BC=4,则BE=1,
∵将正方形ABCD对折,折痕为记为MN,再将矩形MBCN对折,折痕记为EF,TJ⊥BC,
∴四边形EBJT为矩形,
∴TJ=BE=1,
在Rt△THJ中,∠THJ=30°,
∴HT=2TJ=2,HJ=cot30°⋅TJ= 3×1= 3,
∴BJ=BH+HJ=HT+HJ=2+ 3,tan∠TBJ=TJBJ=12+ 3=2− 3,
即tan15°=2− 3.
【解析】(1)边ON上取一点A,用尺规以OA为一边向∠MON的外部作等边△OAB,用尺规作出∠AOB的角平分线OC,再用尺规作出∠CON的角平分线OD,则射线OD、OC将∠MON三等分;
(2)①证出PQ=QT,得出BP=BT,由等腰三角形的性质得出∠PBQ=∠TBQ,证出TK=TQ,由等腰三角形的性质得出∠QBT=∠TBC,即可得出结论;
②同①可知:射线BQ,BT是∠DBC的三等分线,过T作TJ⊥BC,垂足为J,则∠TBJ=13∠DBC,由正方形的性质得出∠DBC=45°,求出∠TBJ=15°,由折叠性质得:BH=HT,得出∠TBJ=∠HTB=15°,∠THJ=30°,设BC=4,则BE=1,证出四边形EBJT为矩形,得出TJ=BE=1,在Rt△THJ中,∠THJ=30°,由直角三角形的性质得出HT=2TJ=2,由三角函数求出HJ=cot30°⋅TJ= 3×1= 3,得出BJ=BH+HJ=HT+HJ=2+ 3,再由三角函数定义即可得出答案.
本题是四边形综合题目,考查了作图−复杂作图,正方形的性质、折叠的性质、等腰三角形的性质、矩形的判定与性质、直角三角形的性质、三角函数定义等知识;本题综合性强,有一定难度.
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