2023年河北省中考数学试卷
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这是一份2023年河北省中考数学试卷,共35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年河北省中考数学试卷
一、选择题(本大题共16个小题,共38分,1~6小题各3分,7~16小题各2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.(3分)代数式﹣7x的意义可以是( )
A.﹣7与x的和 B.﹣7与x的差 C.﹣7与x的积 D.﹣7与x的商
2.(3分)淇淇一家要到革命圣地西柏坡参观.如图,西柏坡位于淇淇家南偏西70°的方向,则淇淇家位于西柏坡的( )
A.南偏西70°方向 B.南偏东20°方向
C.北偏西20°方向 D.北偏东70°方向
3.(3分)化简的结果是( )
A.xy6 B.xy5 C.x2y5 D.x2y6
4.(3分)有7张扑克牌如图所示,将其打乱顺序后,背面朝上放在桌面上,若从中随机抽取一张,则抽到的花色可能性最大的是( )
A.(黑桃) B.(红心) C.(梅花) D.(方块)
5.(3分)四边形ABCD的边长如图所示,对角线AC的长度随四边形形状的改变而变化.当△ABC为等腰三角形时,对角线AC的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
6.(3分)若k为任意整数,则(2k+3)2﹣4k2的值总能( )
A.被2整除 B.被3整除 C.被5整除 D.被7整除
7.(2分)若,,则=( )
A.2 B.4 C. D.
8.(2分)综合实践课上,嘉嘉画出△ABD,利用尺规作图找一点C,使得四边形ABCD为平行四边形.(1)~(3)是其作图过程.
(1)作BD的垂直平分线交BD于点O;
(2)连接AO,在AO的延长线上截取OC=AO;
(3)连接DC,BC,则四边形ABCD即为所求.
在嘉嘉的作法中,可直接判定四边形ABCD为平行四边形的条件是( )
A.两组对边分别平行 B.两组对边分别相等
C.对角线互相平分 D.一组对边平行且相等
9.(2分)如图,点P1~P8是⊙O的八等分点.若△P1P3P7,四边形P3P4P6P7的周长分别为a,b,则下列正确的是( )
A.a<b B.a=b
C.a>b D.a,b大小无法比较
10.(2分)光年是天文学上的一种距离单位,一光年是指光在一年内走过的路程,约等于9.46×1012km,下列正确的是( )
A.9.46×1012﹣10=9.46×1011
B.9.46×1012﹣0.46=9×1012
C.9.46×1012是一个12位数
D.9.46×1012是一个13位数
11.(2分)如图,在Rt△ABC中,AB=4,点M是斜边BC的中点,以AM为边作正方形AMEF.若S正方形AMEF=16,则S△ABC=( )
A.4 B.8 C.12 D.16
12.(2分)如图1,一个2×2的平台上已经放了一个棱长为1的正方体,要得到一个几何体,其主视图和左视图如图2,平台上至少还需再放这样的正方体( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
13.(2分)在△ABC和△A'B'C′中,∠B=∠B'=30°,AB=A'B'=6,AC=A'C′=4,已知∠C=n°,则∠C′=( )
A.30° B.n°
C.n°或180°﹣n° D.30°或150°
14.(2分)如图是一种轨道示意图,其中和均为半圆,点M,A,C,N依次在同一直线上,且AM=CN.现有两个机器人(看成点)分别从M,N两点同时出发,沿着轨道以大小相同的速度匀速移动,其路线分别为M→A→D→C→N和N→C→B→A→M.若移动时间为x,两个机器人之间距离为y.则y与x关系的图象大致是( )
A. B.
C. D.
15.(2分)如图,直线l1∥l2,菱形ABCD和等边△EFG在l1,l2之间,点A,F分别在l1,l2 上,点B,D、E、G在同一直线上.若∠α=50°,∠ADE=146°,则∠β=( )
A.42° B.43° C.44° D.45°
16.(2分)已知二次函数y=﹣x2+m2x和y=x2﹣m2(m是常数)的图象与x轴都有两个交点,且这四个交点中每相邻两点间的距离都相等,则这两个函数图象对称轴之间的距离为( )
A.2 B.m2 C.4 D.2m2
二、填空题(本大题共3个小题,共10分.17小题2分,18~19小题各4分,每空2分)
17.(2分)如图,已知点A(3,3),B(3,1),反比例函数 图象的一支与线段AB有交点,写出一个符合条件的k的整数值: .
18.(4分)根据表中的数据,写出a的值为 ,b的值为 .
2
n
3x+1
7
b
a
1
19.(4分)将三个相同的六角形螺母并排摆放在桌面上,其俯视图如图1,正六边形边长为2且各有一个顶点在直线l上.两侧螺母不动,把中间螺母抽出并重新摆放后,其俯视图如图2,其中,中间正六边形的一边与直线l平行,有两边分别经过两侧正六边形的一个顶点.则图2中:
(1)∠α= 度;
(2)中间正六边形的中心到直线l的距离为 (结果保留根号).
三、解答题(本大题共7个小题,共72分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
20.(9分)某惯性飞镖游戏的靶盘如图.珍珍玩了两局,每局投10次飞镖,若投到边界则不计入次数,需重新投.计分规则如下:
投中位置
A区
B区
脱靶
一次计分(分)
3
1
﹣2
在某一局中,珍珍投中A区4次,B区2次.脱靶4次.
(1)求珍珍第一局的得分;
(2)第二局,珍珍投中A区k次,B区3次,其余全部脱靶.若本局得分比第一局提高了13分,求k的值.
21.(9分)现有甲、乙、丙三种矩形卡片各若干张,卡片的边长如图所示(a>1).某同学分别用6张卡片拼出了两个矩形(不重叠无缝隙),如表2和表3,其面积分别为S1,S2.
表2
表3
(1)请用含a的式子分别表示S1,S2,当a=2时,求S1+S2的值;
(2)比较S1与S2的大小,并说明理由.
22.(9分)某公司为提高服务质量,对其某个部门开展了客户满意度问卷调查,客户满意度以分数呈现,满意度从低到高为1分,2分,3分,4分,5分,共5档.公司规定:若客户所评分数的平均数或中位数低于3.5分,则该部门需要对服务质量进行整改.工作人员从收回的问卷中随机抽取了20份,如图是根据这20份问卷中的客户所评分数绘制的统计图.
(1)求客户所评分数的中位数、平均数,并判断该部门是否需要整改;
(2)监督人员从余下的问卷中又随机抽取了1份,与之前的20份合在一起,重新计算后,发现客户所评分数的平均数大于3.55分,求监督人员抽取的问卷所评分数为几分?与(1)相比,中位数是否发生变化?
23.(10分)嘉嘉和淇淇在玩沙包游戏.某同学借此情境编制了一道数学题,请解答这道题.
如图,在平面直角坐标系中,一个单位长度代表1m长.嘉嘉在点A(6,1)处将沙包(看成点)抛出,其运动路线为抛物线C1:y=a(x﹣3)2+2 的一部分,淇淇恰在点B(0,c)处接住,然后跳起将沙包回传,其运动路线为抛物线C2:的一部分.
(1)写出C1的最高点坐标,并求a,c的值;
(2)若嘉嘉在x轴上方1m的高度上,且到点A水平距离不超过1m的范围内可以接到沙包,求符合条件的n的整数值.
24.(10分)装有水的水槽放置在水平台面上,其横截面是以AB为直径的半圆O,AB=50cm,如图1和图2所示,MN为水面截线,GH为台面截线,MN∥GH.
计算:在图1中,已知MN=48cm,作OC⊥MN于点C.
(1)求OC的长.
操作:将图1中的水槽沿GH向右作无滑动的滚动,使水流出一部分,当∠ANM=30°时停止滚动.如图2.其中,半圆的中点为Q,GH与半圆的切点为E,连接OE交MN于点D.
探究:在图2中.
(2)操作后水面高度下降了多少?
(3)连接OQ并延长交GH于点F,求线段EF与的长度,并比较大小.
25.(12分)在平面直角坐标系中,设计了点的两种移动方式:从点(x,y)移动到点 (x+2,y+1)称为一次甲方式;从点(x,y)移动到点(x+1,y+2)称为一次乙方式.
例点P从原点O出发连续移动2次:若都按甲方式,最终移动到点M(4,2);若都按乙方式,最终移动到点N(2,4);若按1次甲方式和1次乙方式,最终移动到点E(3,3).
(1)设直线l1经过上例中的点M、N,求l1的解析式,并直接写出将l1向上平移9个单位长度得到的直线l2的解析式;
(2)点P从原点O出发连续移动10次,每次移动按甲方式或乙方式,最终移动到点Q(x,y).其中,按甲方式移动了m次.
①用含m的式子分别表示x,y;
②请说明:无论m怎样变化,点Q都在一条确定的直线上.设这条直线为l3,在图中直接画出l3的图象;
(3)在(1)和(2)中的直线l1,l2,l3上分别有一个动点A,B,C,横坐标依次为a,b,c,若A,B,C三点始终在一条直线上,直接写出此时a,b,c之间的关系式.
26.(13分)如图1和图2,平面上,四边形ABCD中,AB=8,,CD=12,DA=6.∠A=90°,点M在AD边上,且DM=2.将线段MA绕点M顺时针旋转n°(0<n≤180)到MA',∠A′MA的平分线MP所在直线交折线AB﹣BC于点P,设点P在该折线上运动的路径长为x(x>0),连接A′P.
(1)若点P在AB上,求证:A'P=AP;
(2)如图2,连接BD.
①求∠CBD的度数,并直接写出当n=180时,x的值;
②若点P到BD的距离为2,求tan∠A′MP的值;
(3)当0<x≤8时,请直接写出点A′到直线AB的距离(用含x的式子表示).
2023年河北省中考数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共16个小题,共38分,1~6小题各3分,7~16小题各2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.(3分)代数式﹣7x的意义可以是( )
A.﹣7与x的和 B.﹣7与x的差 C.﹣7与x的积 D.﹣7与x的商
【分析】直接利用代数式的意义分析得出答案.
【解答】解:代数式﹣7x的意义可以是﹣7与x的积.
故选:C.
【点评】此题主要考查了代数式,掌握代数式是由运算符号(加、减、乘、除、乘方、开方)把数或表示数的字母连接而成的式子是解题关键.
2.(3分)淇淇一家要到革命圣地西柏坡参观.如图,西柏坡位于淇淇家南偏西70°的方向,则淇淇家位于西柏坡的( )
A.南偏西70°方向 B.南偏东20°方向
C.北偏西20°方向 D.北偏东70°方向
【分析】根据题意可得:∠ABC=70°,AB∥CD,然后利用平行线的性质可得∠ABC=∠DCB=70°,从而根据方向角的定义,即可解答.
【解答】解:如图:
由题意得:∠ABC=70°,AB∥CD,
∴∠ABC=∠DCB=70°,
∴淇淇家位于西柏坡的北偏东70°方向,
故选:D.
【点评】本题考查了方向角的定义,熟练掌握方向角的定义是解题的关键.
3.(3分)化简的结果是( )
A.xy6 B.xy5 C.x2y5 D.x2y6
【分析】先根据分式的乘方法则计算,再根据分式的乘法法则计算.
【解答】解:x3()2
=x3•
=xy6,
故选:A.
【点评】本题考查的是分式的乘除法,掌握分式的乘法法则、乘方法则是解题的关键.
4.(3分)有7张扑克牌如图所示,将其打乱顺序后,背面朝上放在桌面上,若从中随机抽取一张,则抽到的花色可能性最大的是( )
A.(黑桃) B.(红心) C.(梅花) D.(方块)
【分析】根据概率公式分别求出各花色的概率判断即可.
【解答】解:∵抽到黑桃的概率为,抽到红心的概率为,抽到梅花的概率为,抽到方块的概率为,
∴抽到的花色可能性最大的是红心,
故选:B.
【点评】本题考查了可能性的大小,熟练掌握概率公式是解题的关键.
5.(3分)四边形ABCD的边长如图所示,对角线AC的长度随四边形形状的改变而变化.当△ABC为等腰三角形时,对角线AC的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【分析】分两种情况,由三角形的三边关系定理:三角形两边的和大于第三边,即可解决问题.
【解答】解:∵△ABC为等腰三角形,
∴AB=AC或AC=BC,
当AC=BC=4时,AD+CD=AC=4,此时不满足三角形三边关系定理,
当AC=AB=3时.满足三角形三边关系定理,
∴AC=3.
故选:B.
【点评】本题考查等腰三角形的性质,三角形的三边关系定理,关键是掌握三角形的三边关系定理.
6.(3分)若k为任意整数,则(2k+3)2﹣4k2的值总能( )
A.被2整除 B.被3整除 C.被5整除 D.被7整除
【分析】先根据完全平方公式进行计算,再合并同类项,分解因式后再逐个判断即可.
【解答】解:(2k+3)2﹣4k2
=4k2+12k+9﹣4k2
=12k+9
=3(4k+3),
∵k为任意整数,
∴(2k+3)2﹣4k2的值总能被3整除,
故选:B.
【点评】本题考查了因式分解的应用,能求出(2k+3)2﹣4k2=3(4k+3)是解此题的关键.
7.(2分)若,,则=( )
A.2 B.4 C. D.
【分析】把a、b的值代入原式,根据二次根式的性质化简即可.
【解答】解:∵a=,b=,
∴===2,
故选:A.
【点评】本题考查的是二次根式的化简求值,掌握二次根式的性质是解题的关键.
8.(2分)综合实践课上,嘉嘉画出△ABD,利用尺规作图找一点C,使得四边形ABCD为平行四边形.(1)~(3)是其作图过程.
(1)作BD的垂直平分线交BD于点O;
(2)连接AO,在AO的延长线上截取OC=AO;
(3)连接DC,BC,则四边形ABCD即为所求.
在嘉嘉的作法中,可直接判定四边形ABCD为平行四边形的条件是( )
A.两组对边分别平行 B.两组对边分别相等
C.对角线互相平分 D.一组对边平行且相等
【分析】根据:“对角线互相平分的四边形是平行四边形”证明.
【解答】解:由作图得:DO=BO,AO=CO,
∴四边形ABCD为平行四边形,
故选:C.
【点评】本题考查了复杂作图,掌握平行四边形的判定定理是解题的关键.
9.(2分)如图,点P1~P8是⊙O的八等分点.若△P1P3P7,四边形P3P4P6P7的周长分别为a,b,则下列正确的是( )
A.a<b B.a=b
C.a>b D.a,b大小无法比较
【分析】利用三角形的三边关系,正多边形的性质证明即可.
【解答】解:连接P4P5,P5P6.
∵点P1~P8是⊙O的八等分点,
∴P3P4=P4P5=P5P6=P6P7,P1P7=P1P3=P4P6,
∴b﹣a=P3P4+P7P6﹣P1P3,
∵P5P4+P5P6>P4P6,
∴P3P4+P7P6>P1P3,
∴b﹣a>0,
∴a<b,
故选:A.
【点评】本题考查正多边形于圆,三角形的三边关系等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.
10.(2分)光年是天文学上的一种距离单位,一光年是指光在一年内走过的路程,约等于9.46×1012km,下列正确的是( )
A.9.46×1012﹣10=9.46×1011
B.9.46×1012﹣0.46=9×1012
C.9.46×1012是一个12位数
D.9.46×1012是一个13位数
【分析】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≥10时,n是正数;当原数的绝对值<1时,n是负数.
【解答】解:9.46×1012km=9460000000000km是一个13位数.
故选:D.
【点评】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.
11.(2分)如图,在Rt△ABC中,AB=4,点M是斜边BC的中点,以AM为边作正方形AMEF.若S正方形AMEF=16,则S△ABC=( )
A.4 B.8 C.12 D.16
【分析】先根据正方形AMEF的面积求出AM的长,然后根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半求出BC的长,最后根据勾股定理求出AC的长,然后即可求出直角三角形ABC的面积.
【解答】解:∵四边形AMEF是正方形,
又∵S正方形AMEF=16,
∴AM2=16,
∴AM=4,
在Rt△ABC中,点M是斜边BC的中点,
∴,
即BC=2AM=8,
在Rt△ABC中,AB=4,
∴,
∴,
故选:B.
【点评】本题考查了直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,正方形的面积计算公式,直角三角形面积的计算公式,勾股定理,掌握直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半是解题的关键.
12.(2分)如图1,一个2×2的平台上已经放了一个棱长为1的正方体,要得到一个几何体,其主视图和左视图如图2,平台上至少还需再放这样的正方体( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】根据题意主视图和左视图即可得到结论.
【解答】解:平台上至少还需再放这样的正方体2个,
故选:B.
【点评】本题考查了由三视图判断几何体,正确地得出小正方体的个数是解题的关键.
13.(2分)在△ABC和△A'B'C′中,∠B=∠B'=30°,AB=A'B'=6,AC=A'C′=4,已知∠C=n°,则∠C′=( )
A.30° B.n°
C.n°或180°﹣n° D.30°或150°
【分析】分两种情况讨论,当BC=B′C′时,则△ABC≌△A′B′C′,得出∠C′=∠C=n°,当BC≠B′C′时,如图,利用等腰三角形的性质求得∠A′C″C′=∠C′=n°,从而求得∠A′C″B′=180°﹣n°.
【解答】解:当BC=B′C′时,△ABC≌△A′B′C′(SSS),
∴∠C′=∠C=n°,
当BC≠B′C′时,如图,
∵A′C′=A′C″,
∴∠A′C″C′=∠C′=n°,
∴∠A′C″B′=180°﹣n°,
∴∠C′=n°或180°﹣n°,
故选:C.
【点评】本题考查了等腰三角形的性质,三角形全等的性质,熟练掌握等腰三角形两底角相等是解题的关键.
14.(2分)如图是一种轨道示意图,其中和均为半圆,点M,A,C,N依次在同一直线上,且AM=CN.现有两个机器人(看成点)分别从M,N两点同时出发,沿着轨道以大小相同的速度匀速移动,其路线分别为M→A→D→C→N和N→C→B→A→M.若移动时间为x,两个机器人之间距离为y.则y与x关系的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【分析】设圆的半径为R,根据机器人移动时最开始的距离为AM+CN+2R,之后同时到达点A,C两个机器人之间的距离y越来越小,当两个机器人分别沿A→D→C和C→B→A移动时,此时两个机器人之间的距离是半径R,当机器人分别沿C→N和A→M移动时,此时两个机器人之间的距离越来越大,据此得出结论即可.
【解答】解:由题意可得:机器人(看成点)分别从M,N两点同时出发,设圆的半径为R,
∴两个机器人最初的距离是AM+CN+2R,
∵两个人机器人速度相同,
∴同时到达点A,C,
∴两个机器人之间的距离y越来越小,故排除A、C;
当两个机器人分别沿A→D→C和C→B→A移动时,此时两个机器人之间的距离是半径R,保持不变,
当机器人分别沿C→N和A→M移动时,此时两个机器人之间的距离越来越大,故排除B;
故选:D.
【点评】本题考查动点函数图象,找到运动时的特殊点用排除法是关键.
15.(2分)如图,直线l1∥l2,菱形ABCD和等边△EFG在l1,l2之间,点A,F分别在l1,l2 上,点B,D、E、G在同一直线上.若∠α=50°,∠ADE=146°,则∠β=( )
A.42° B.43° C.44° D.45°
【分析】由平角的定义求得∠ADB=180°﹣∠ADE=34°,由外角定理求得∠AHD=∠α﹣∠ADB=16°,根据平行线的性质得∠GIF=∠AHD=16°,进而求得∠β=∠EGF﹣∠GIF=44°.
【解答】解:如图,延长BG,
∵∠ADE=146°,
∴∠ADB=180°﹣∠ADE=34°,
∵∠α=∠ADB+∠AHD,
∴∠AHD=∠α﹣∠ADB=50°﹣34°,=16°,
∵l1∥l2,
∴∠GIF=∠AHD=16°,
∵∠EGF=∠β+∠GIF,
∵△EFG是等边三角形,
∴∠EGF=60°,
∴∠β=∠EGF﹣∠GIF=60°﹣16°=44°,
故选:C.
【点评】本题考查平行线的性质,平角的定义,等边三角形的性质,三角形外角定理,根据相关定理确定角度之间的数量关系是解题关键.
16.(2分)已知二次函数y=﹣x2+m2x和y=x2﹣m2(m是常数)的图象与x轴都有两个交点,且这四个交点中每相邻两点间的距离都相等,则这两个函数图象对称轴之间的距离为( )
A.2 B.m2 C.4 D.2m2
【分析】求出三个交点的坐标,再构建方程求解.
【解答】解:令y=0,则﹣x2+m2x=0和x2﹣m2=0,
∴x=0或x=m2或x=﹣m或x=m,
∵这四个交点中每相邻两点间的距离都相等,
若m>0,则m2=2m,
∴m=2,
若m<0时,则m2=﹣2m,
∴m=﹣2.
∵抛物线y=x2﹣m2的对称轴x=0,抛物线y=﹣x2+m2x的对称轴x=,
∴这两个函数图象对称轴之间的距离==2.
故选:A.
【点评】本题考查二次函数图象有系数的关系,抛物线与x轴的交点等知识,解题的关键是理解题意,学会构建方程解决问题.
二、填空题(本大题共3个小题,共10分.17小题2分,18~19小题各4分,每空2分)
17.(2分)如图,已知点A(3,3),B(3,1),反比例函数 图象的一支与线段AB有交点,写出一个符合条件的k的整数值: k=4(答案不唯一) .
【分析】把点A(3,3),B(3,1)代入y=即可得到k的值,从而得结论.
【解答】解:由图可知:k>0,
∵反比例函数y=(k>0)的图象与线段AB有交点,且点A(3,3),B(3,1),
∴把B (3,1)代入y=得,k=3,
把A(3,3)代入y=得,k=3×3=9,
∴满足条件的k值的范围是3≤k≤9的整数,
故k=4(答案不唯一),
故答案为:k=4(答案不唯一).
【点评】本题考查了反比例函数图象上点的坐标特征,反比例函数的性质,正确的理解题意是解题的关键.
18.(4分)根据表中的数据,写出a的值为 ,b的值为 ﹣2 .
2
n
3x+1
7
b
a
1
【分析】将x=2代入中计算即可求得a的值;将x=n代入可得关于n的分式方程,解得n的值后代入3x+1中计算即可求得b的值.
【解答】解:当x=2时,
==,
即a=;
当x=n时,
=1,
解得:n=﹣1,
经检验,n=﹣1是分式方程的解,
那么当x=﹣1时,
3x+1=﹣3+1=﹣2,
即b=﹣2,
故答案为:;﹣2.
【点评】本题考查代数式求值及解分式方程,特别注意解分式方程时必须进行检验.
19.(4分)将三个相同的六角形螺母并排摆放在桌面上,其俯视图如图1,正六边形边长为2且各有一个顶点在直线l上.两侧螺母不动,把中间螺母抽出并重新摆放后,其俯视图如图2,其中,中间正六边形的一边与直线l平行,有两边分别经过两侧正六边形的一个顶点.则图2中:
(1)∠α= 30 度;
(2)中间正六边形的中心到直线l的距离为 2 (结果保留根号).
【分析】(1)作图后,结合正多边形的外角的求法即可得到结论;
(2)把问题转化为图形问题,首先作出图形,标出相应的字母,把正六边形的中心到直线l的距离转化为求ON=OM+BE,再根据正六边形的性质以及三角函数的定义,分别求出OM,BE即可.
【解答】解:(1)作图如图所示,
∵多边形是正六边形,
∴∠ACB=60°,
∵BC∥直线l,
∴∠ABC=90°,
∴α=30°;
故答案为:30°;
(2)取中间正六边形的中心为O,
作图如图所示,由题意得,AG∥BF,AB∥GF,BF⊥AB,
∴四边形ABFG为矩形,
∴AB=GF,
∵∠BAC=∠FGH,∠ABC=∠GFH=90°,
∴△ABC≌△GFH(SAS),
∴BC=FH,
在Rt△PDE中,DE=1,PE=,
由图1知AG=BF=2PE=2,OM=PE=,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
∴中间正六边形的中心到直线l的距离为2,
故答案为:2.
【点评】本题考查了正多边形与圆,正六边形的性质,解直角三角形,全等三角形的判定和性质,正确地作出辅助线是解题的关键.
三、解答题(本大题共7个小题,共72分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
20.(9分)某惯性飞镖游戏的靶盘如图.珍珍玩了两局,每局投10次飞镖,若投到边界则不计入次数,需重新投.计分规则如下:
投中位置
A区
B区
脱靶
一次计分(分)
3
1
﹣2
在某一局中,珍珍投中A区4次,B区2次.脱靶4次.
(1)求珍珍第一局的得分;
(2)第二局,珍珍投中A区k次,B区3次,其余全部脱靶.若本局得分比第一局提高了13分,求k的值.
【分析】(1)根据题意列出算式可求解;
(2)由题意列出方程可求解.
【解答】解:(1)由题意可得:4×3+2×1+4×(﹣2)=6(分),
答:珍珍第一局的得分为6分;
(2)由题意可得:3k+3×1+(10﹣k﹣3)×(﹣2)=6+13,
解得:k=6.
【点评】本题考查了一元一次方程的应用,找到正确的数量关系是解题的关键.
21.(9分)现有甲、乙、丙三种矩形卡片各若干张,卡片的边长如图所示(a>1).某同学分别用6张卡片拼出了两个矩形(不重叠无缝隙),如表2和表3,其面积分别为S1,S2.
表2
表3
(1)请用含a的式子分别表示S1,S2,当a=2时,求S1+S2的值;
(2)比较S1与S2的大小,并说明理由.
【分析】(1)根据图形,利用长方形的面积公式计算即可;
(2)利用作差法比较即可.
【解答】解:(1)由图可知S1=(a+2)(a+1)=a2+3a+2,S2=(5a+1)×1=5a+1,
当a=2时,S1+S2=4+6+2+10+1=23;
(2)S1>S2,
理由:∵S1﹣S2=a2+3a+2﹣5a﹣1=a2﹣2a+1=(a﹣1)2,
又∵a>1,
∴(a﹣1)2>0,
∴S1>S2.
【点评】本题考查了多项式乘多项式,关键是能列出整式或算式表示几何图形的面积.
22.(9分)某公司为提高服务质量,对其某个部门开展了客户满意度问卷调查,客户满意度以分数呈现,满意度从低到高为1分,2分,3分,4分,5分,共5档.公司规定:若客户所评分数的平均数或中位数低于3.5分,则该部门需要对服务质量进行整改.工作人员从收回的问卷中随机抽取了20份,如图是根据这20份问卷中的客户所评分数绘制的统计图.
(1)求客户所评分数的中位数、平均数,并判断该部门是否需要整改;
(2)监督人员从余下的问卷中又随机抽取了1份,与之前的20份合在一起,重新计算后,发现客户所评分数的平均数大于3.55分,求监督人员抽取的问卷所评分数为几分?与(1)相比,中位数是否发生变化?
【分析】(1)先求出客户所评分数的中位数、平均数,再根据中位数、平均数确定是否需要整改即可.
(2)根据重新计算后,发现客户所评分数的平均数大于3.55分列出不等式,从而求出监督人员抽取的问卷所评分数,重新排列后再求出中位数即可.
【解答】解:(1)由条形图可知,第10个数据是3分,第11个数据是4分,
∴中位数为3.5分,
由统计图可得平均数为=3.5分,
∴客户所评分数的平均数或中位数都不低于3.5分,
∴该部门不需要整改.
(2)监督人员抽取的问卷所评分数为x分,则有
,
解得x>4.55,
∵满意度从低到高为1分,2分,3分,4分,5分,共5档.
∴监督人员抽取的问卷所评分数为5分,
∵4<5,
∴加入这个数据,客户所评分数按从小到大排列后,第11个数据不变还是4分,即加入这个数据后,中位数是4分,
∴与(1)相比,中位数是发生了变化,由3.5分变成4分.
【点评】本题考查条形统计图,中位数和平均数,一元一次不等式的应用,掌握求中位数和平均数的方法是解题关键.
23.(10分)嘉嘉和淇淇在玩沙包游戏.某同学借此情境编制了一道数学题,请解答这道题.
如图,在平面直角坐标系中,一个单位长度代表1m长.嘉嘉在点A(6,1)处将沙包(看成点)抛出,其运动路线为抛物线C1:y=a(x﹣3)2+2 的一部分,淇淇恰在点B(0,c)处接住,然后跳起将沙包回传,其运动路线为抛物线C2:的一部分.
(1)写出C1的最高点坐标,并求a,c的值;
(2)若嘉嘉在x轴上方1m的高度上,且到点A水平距离不超过1m的范围内可以接到沙包,求符合条件的n的整数值.
【分析】(1)将点A坐标代入解析式可求a,即可求解;
(2)根据点A的取值范围代入解析式可求解.
【解答】解:(1)∵抛物线C1:y=a(x﹣3)2+2,
∴C1的最高点坐标为(3,2),
∵点A(6,1)在抛物线C1:y=a(x﹣3)2+2上,
∴1=a(6﹣3)2+2,
∴a=﹣,
∴抛物线C1:y=﹣(x﹣3)2+2,
当x=0时,c=1;
(2)∵嘉嘉在x轴上方1m的高度上,且到点A水平距离不超过1m的范围内可以接到沙包,
∴此时,点A的坐标范围是(5,1)~(7,1),
当经过(5,1)时,1=﹣×25+×5+1+1,
解得:n=,
当经过(7,1)时,1=﹣×49+×7+1+1,
解得:n=,
∴≤n≤,
∵n为整数,
∴符合条件的n的整数值为4和5.
【点评】本题考查了二次函数的应用,读懂题意,掌握二次函数图象上点的坐标特征是解题的关键.
24.(10分)装有水的水槽放置在水平台面上,其横截面是以AB为直径的半圆O,AB=50cm,如图1和图2所示,MN为水面截线,GH为台面截线,MN∥GH.
计算:在图1中,已知MN=48cm,作OC⊥MN于点C.
(1)求OC的长.
操作:将图1中的水槽沿GH向右作无滑动的滚动,使水流出一部分,当∠ANM=30°时停止滚动.如图2.其中,半圆的中点为Q,GH与半圆的切点为E,连接OE交MN于点D.
探究:在图2中.
(2)操作后水面高度下降了多少?
(3)连接OQ并延长交GH于点F,求线段EF与的长度,并比较大小.
【分析】(1)连接OM,利用垂径定理得出MC=MN=24cm,由勾股定理计算即可得出答案;
(2)由切线的性质证明OE⊥GH,进而得到OE⊥MN,利用锐角三角函数的定义求出OD,再与(1)中OC相减即可得出答案;
(3)由半圆的中点为Q得到∠OOB=90°,得到∠QOE=30°,分别求出线段EF与 的长度,再相减比较即可.
【解答】解:(1)连接OM,
∵O为圆心,OC⊥MN于点C,MN=48cm,
∴MC=MN=24cm,
∵AB=50cm,
∴OM=AB=25cm,
在Rt△OMC 中,OC===7(cm);
(2)∵GH与半圆的切点为E,
∴OE⊥GH,
∵MN∥GH,
∴OE⊥MN于点D,
∵∠ANM=30°,ON=25cm,
∴,
∴操作后水面高度下降高度为:;
(3)∵OE⊥MN于点D,∠ANM=30°,
∴∠DOB=60°,
∵半圆的中点为Q,
∴,
∴∠QOB=90°,
∴∠QOE=30°,
∴EF=tan∠QOE•OE=(cm),
的长为(cm),
∵=>0,
∴EF>.
【点评】本题是圆的综合题,考查了垂径定理,直角三角形的性质,圆的切线的性质,弧长公式和解直角三角形的知识,熟练掌握圆的有关性质定理是解题的关键.
25.(12分)在平面直角坐标系中,设计了点的两种移动方式:从点(x,y)移动到点 (x+2,y+1)称为一次甲方式;从点(x,y)移动到点(x+1,y+2)称为一次乙方式.
例点P从原点O出发连续移动2次:若都按甲方式,最终移动到点M(4,2);若都按乙方式,最终移动到点N(2,4);若按1次甲方式和1次乙方式,最终移动到点E(3,3).
(1)设直线l1经过上例中的点M、N,求l1的解析式,并直接写出将l1向上平移9个单位长度得到的直线l2的解析式;
(2)点P从原点O出发连续移动10次,每次移动按甲方式或乙方式,最终移动到点Q(x,y).其中,按甲方式移动了m次.
①用含m的式子分别表示x,y;
②请说明:无论m怎样变化,点Q都在一条确定的直线上.设这条直线为l3,在图中直接画出l3的图象;
(3)在(1)和(2)中的直线l1,l2,l3上分别有一个动点A,B,C,横坐标依次为a,b,c,若A,B,C三点始终在一条直线上,直接写出此时a,b,c之间的关系式.
【分析】(1)由待定系数法可求直线l1的解析式;由平移的性质可求直线l2的解析式;
(2)①由题意可得:点P按照甲方式移动m次后得到的点的坐标为(2m,m),再得出点(2m,m),按照乙方式移动(10﹣m)次后得到的点的横坐标和纵坐标,即得结果;
②由①的结果可得直线l3的解析式,进而可画出函数图象;
(3)由题意可得点A,点B,点C的坐标,由待定系数法可求直线AB的解析式,即可求解.
【解答】解:(1)设l1的解析式为y=kx+b,
由题意可得:,
解得:,
∴l1的解析式为y=﹣x+6,
将l1向上平移9个单位长度得到的直线l2的解析式为y=﹣x+15;
(2)∵点P按照甲方式移动了m次,点P从原点O出发连续移动10次,
∴点P按照乙方式移动了(10﹣m)次,
∴点P按照甲方式移动m次后得到的点的坐标为(2m,m),
∴点(2m,m)按照乙方式移动(10﹣m)次后得到的点的横坐标为2m+10﹣m=m+10,纵坐标为m+2(10﹣m)=20﹣m,
∴x=m+10,y=20﹣m;
②∵x+y=m+10+20﹣m=30,
∴直线l3的解析式为y=﹣x+30;
函数图象如图所示:
(3)∵点A,B,C,横坐标依次为a,b,c,
∴点A(a,﹣a+6),点B(b,﹣b+15),点C(c,﹣c+30),
当a≠b≠c,﹣a+6≠﹣b+15≠﹣c+30时,
设直线AB的解析式为y=mx+n,
由题意可得:,
解得:,
∴直线AB的解析式为y=(﹣1+)x+6﹣,
∵点A,点B,点C三点始终在一条直线上,
∴c(﹣1+)+6﹣=﹣c+30,
∴5a+3c=8b,
当a=b=c时,则点A,点B,点C共线,
当﹣a+6=﹣b+15=﹣c+30时,﹣2a+b+c=33,
∴a,b,c之间的关系式为5a+3c=8b或a=b=c或﹣2a+b+c=33.
【点评】本题是一次函数综合题,考查了待定系数法,平移的性质,掌握平移的性质和一次函数的性质是解题的关键.
26.(13分)如图1和图2,平面上,四边形ABCD中,AB=8,,CD=12,DA=6.∠A=90°,点M在AD边上,且DM=2.将线段MA绕点M顺时针旋转n°(0<n≤180)到MA',∠A′MA的平分线MP所在直线交折线AB﹣BC于点P,设点P在该折线上运动的路径长为x(x>0),连接A′P.
(1)若点P在AB上,求证:A'P=AP;
(2)如图2,连接BD.
①求∠CBD的度数,并直接写出当n=180时,x的值;
②若点P到BD的距离为2,求tan∠A′MP的值;
(3)当0<x≤8时,请直接写出点A′到直线AB的距离(用含x的式子表示).
【分析】(1)根据旋转的性质和角平分线的概念得到A′M=AM,∠A′MP=∠AMP,然后证明出△A′MP≌△AMP(SAS),即可得到A′P=AP;
(2)①首先根据勾股定理得到 ,然后利用勾股定理的逆定理即可求出∠CBD=90°;画出图形,然后证明出△DNM∽△DBA,利用相似三角形的性质求出 ,然后证明出△PBN∽△DMN,利用相似三角形的性质得到PB=5,进而求解即可;
②当P点在AB上时,PQ=2,∠A′MP=∠AMP,分别求得BP,AP,根据正切的定义即可求解;当P在BC上时,则PB=2,过点P作PQ⊥ABAB的延长线于点Q,延长MP交AB的延长线于点H,证明△PQB∽BAD,得,进而求得AQ,证明△HPQ∽△HMA,即可求解;
(3)如图所示,过点A作AE⊥AB交AB于点E,过点M作MF⊥A′E于点F,则四边形AMFE是矩形,证明△A′PE∽△MA′F,根据相似三角形的性质即可求解.
【解答】(1)证明:∵将线段MA绕点M顺时针旋转n° (0<n≤180)得到MA′,
∴A′M=AM,
∵∠A′MA的平分线MP所在的直线交折线AB﹣BC于点P,
∴∠A′MP=∠AMP,
∵PM=PM,
∴△A′MP≌△AMP(SAS),
∴A′P=AP;
(2)解:①∵AB=8,DA=6,∠A=90°,
∴BD==10,
又∵,CD=12,
∴BD2+BC2=100+44=144,CD2=144,
∴BD2+BC2=CD2,
∴∠CBD=90°;
如图2所示,当n=180时,
∵PM平分∠A′MA.∠PMA=90°,
∴PM∥AB,
∴△DNM∽△DBA,
∴,
∵DM=2,DA=6,
∴,
∴,
∴,
∵∠PBN=∠MD=90°,∠PNB=∠DNM,
∴△PBN∽△DMN,
∴,即 ,
∴PB=5,
∴x=AB+PB=8+5=13.
②如图所示,当P点在AB上时,PQ=2,∠A′MP=∠AMP,
∴AB=8,DA=6,∠A=90°,
∴,
∴,
∴BP===,
∴,
∴,
如图所示,当P在BC上时,则PB=2,过点P作PQ⊥AB交AB的延长线于点Q,延长MP交AB的延长线于点H,
∵∠PQB=∠CBD=∠DAB=90°,
∴∠QPB=90°﹣∠PBQ=∠DBA,
∴△PQB∽△BAD,
∴,即 ,
∴,,
∴,
∵PQ⊥AB,DA⊥AB,
∴PQ∥AD,
∴△HPQ∽△HMA,
∴,
解得:,
∴tan∠AMP=tan∠AMP=tan∠QPH===,
综上所述,tan∠A′MP的值为或;
(3)解:∵当0<x≤8时,
∴P在AB上,
如图所示,过点A′作A′E⊥AB于点E,过点M作MF⊥A′E于点F,则四边形AMFE是矩形,
∴AE=FM,EF=AM=4,
∵△A′MP≌△AMP,
∴∠PA′M=∠A=90°,
∴∠PA′E+∠FA′M=90°,
又∠A'MF+∠FA′M=90°,
∴∠PA′E=∠A′MF,
又∵∠A'E=∠MFA=90°,
∴△A′PE∽△MA'F,
∴==,
∵A′P=AP=x,MA′=MA=4,设 FM=AE=y,A′E=h,
即
∴,4(x﹣y)=x(h﹣4),
∴,
整理得 ,
即点A′到直线AB的距离为.
【点评】本题属于三角形综合题,考查了全等三角形的性质与判定,相似三角形的性质与判定,折叠的性质,求正切值,染练 掌握以上知识且分类讨论是解题的关键.
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