2024年辽宁省鞍山市台安县部分学校中考数学一模试卷 含解析
展开1.(3分)某运动项目的比赛规定,胜一场记作“+1”分,平局记作“0”分,如果某队得到“﹣1”分,则该队在比赛中( )
A.与对手打成平局B.输给对手
C.打赢了对手D.无法确定
2.(3分)如图所示,几何体的主(正)视图是( )
A.B.C.D.
3.(3分)下列图形既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A.B.
C.D.
4.(3分)下列运算正确的是( )
A.3x2﹣x2=3B.a•a3=a3C.a6÷a3=a2D.(a2)3=a6
5.(3分)一元二次方程x2+2x+2=0根的情况是( )
A.没有实数根
B.有两个不相等的实数根
C.有两个相等的实数根
D.不能确定
6.(3分)分式方程的解为( )
A.x=﹣1B.x=1C.x=2D.x=3
7.(3分)一次函数y=kx+b中,若kb<0,且y随x的增大而减小,则其图象可能是( )
A.B.
C.D.
8.(3分)如图,我国古代数学的经典著作《九章算术》中有一道“盈不足术”问题:“今有共买羊,人出五,不足四十五;人出七,不足三.问人数、羊价各几何?”译文:今有人合伙买羊,若每人出5钱,还差45钱;若每人出7钱,还差3钱.问合伙人数、羊价各是多少?该问题中的羊价为( )
A.160钱B.155钱C.150钱D.145钱
9.(3分)如图所示的是一辆自动变速自行车的实物图,图2是抽象出来的部分示意图,已知直线EF与BD相交于点P,AB∥CD,∠P=15°,∠CFP=110°,则∠ABP的大小为( )
A.100°B.95°C.90°D.85°
10.(3分)如图,已知菱形AOBC的顶点O(0,0),A(﹣4,0),按以下步骤作图:①分别以点A和点C为圆心,大于AC的长为半径画弧,两弧交于点M,N;②作直线MN,且MN恰好经过点B,与AC交于点D,则点D的坐标为( )
A.(,﹣5)B.(﹣5,)C.(1,﹣4﹣)D.(﹣4﹣,1)
二、填空题(本题共5小题,每小题3分,共15分)
11.(3分)计算(4+)(4﹣)的结果等于 .
12.(3分)如图,两个全等的直角三角形重叠在一起,将其中的一个三角形沿着点B到C的方向平移到△DEF的位置,AB=10,DO=4,平移距离为6,则阴影部分面积为 .
13.(3分)如图,在体育课上,A,B,C,D,E,F六位同学分别站在正六边形的6个顶点处 (面向六边形内)做传球游戏,规定:球不得传给自己,也不得传给左手或右手边的第一个人.若游戏中传球和接球都没有失误,现在球在A手上,则经过两次传球后球又传到A手上的概率为 .
14.(3分)如图,矩形OABC,对角线OB与双曲线y=交于点D,若OD:OB=3:5,则矩形OABC的面积为 .
15.(3分)如图,在矩形ABCD中,AB=4,BC=6,E是BC的中点,连接AE,P是边AD上一动点,沿过点P的直线将矩形折叠,使点D落在AE上的D'处,当△APD'是等腰三角形时,AP= .
三、解答题(本题共8小题,共75分)
16.(10分)(1)计算:−14+÷(−)×(−2)3;
(2)化简:(a−1+)÷.
17.(8分)照明灯具经过多年的发展,大致历经白炽灯、节能灯、LED灯三个阶段,目前性价比最高的是LED灯,不仅更节能,而且寿命更长,同时也更加环保.某商场计划购进甲、乙两种型号的LED照明灯共200只,甲型号LED照明灯的进价为30元/只,乙型号LED照明灯的进价为60元/只.
(1)若购进甲、乙两种型号的照明灯共用去7200元,求甲、乙两种型号照明灯各购进多少只.
(2)若商场准备用不多于8400元购进这两种型号的照明灯,问:甲型号照明灯至少购进多少只?
18.(9分)【数据的收集与整理】
根据国家统计局统一部署,衢州市统计局对2022年我市人口变动情况进行了抽样调查,抽样比例为5‰.根据抽样结果推算,我市2022年的出生率为5.5‰,死亡率为8‰,人口自然增长率为﹣2.5‰,常住人口数为a人(‰表示千分号).
(数据来源:衢州市统计局)
【数据分析】
(1)请根据信息推测人口自然增长率与出生率、死亡率的关系.
(2)已知本次调查的样本容量为11450,请推算a的值.
(3)将我市及全国近五年的人口自然增长率情况绘制成如图统计图.根据统计图分析:
①对图中信息作出评判(写出两条).
②为扭转目前人口自然增长率的趋势,请给出一条合理化建议.
19.(8分)漏刻是我国古代的一种计时工具.据史书记载,西周时期就已经出现了漏刻,这是中国古代人民对函数思想的创造性应用,小明同学依据漏刻的原理制作了一个简单的漏刻计时工具模型,研究中发现水位h(cm)是时间t(min)的一次函数,下表是小明记录的部分数据,其中有一个h的值记录错误.
解答下列问题:
(1)记录错误的h的值是 cm,正确的值应该是 cm;
(2)求水位h(cm)与时间t(min)的一次函数关系式;
(3)当h为10cm时,求对应的时间t为多少.
20.(8分)在学校的数学学科周上,李老师指导学生测量学校旗杆AB的高度.在旗杆附近有一个斜坡,坡长CD=10米,坡度i=3:4,小华在C处测得旗杆顶端A的仰角为60°,在D处测得旗杆顶端A的仰角为45°.求旗杆AB的高度.(点A,B,C,D在同一平面内,B,C在同一水平线上,结果保留根号)
21.(8分)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,点D,E,F分别是边AB,BC,AC上的点,以AD为直径的半圆O经过点E,F,且AE平分∠CAB.
(1)求证:BC是半圆O的切线;
(2)若∠B=30°,AB=12,求CF的长.
22.(12分)乒乓球被誉为中国国球.2023年的世界乒乓球锦标赛中,中国队包揽了五个项目的冠军,成绩的取得与平时的刻苦训练和精准的技术分析是分不开的.如图,是乒乓球台的截面示意图,一位运动员从球台边缘正上方以击球高度OA为28.75cm的高度,将乒乓球向正前方击打到对面球台,乒乓球的运行路线近似是抛物线的一部分.
乒乓球到球台的竖直高度记为y(单位:cm),乒乓球运行的水平距离记为x(单位:cm),测得如下数据:
(1)在平面直角坐标系xOy中,描出表格中各组数值所对应的点(x,y),并画出表示乒乓球运行轨迹形状的大致图象;
(2)①当乒乓球到达最高点时,与球台之间的距离是 cm,当乒乓球落在对面球台上时,到起始点的水平距离是 cm;
②求满足条件的抛物线解析式;
(3)技术分析:如果只上下调整击球高度OA,乒乓球的运行轨迹形状不变,那么为了确保乒乓球既能过网,又能落在对面球台上,需要计算出OA的取值范围,以利于有针对性的训练.如图②,乒乓球台长OB为274cm,球网高CD为15.25cm.现在已经计算出乒乓球恰好过网的击球高度OA的值约为1.27cm.请你计算出乒乓球恰好落在对面球台边缘点B处时,击球高度OA的值(乒乓球大小忽略不计).
23.(12分)综合与实践
问题情境:数学课上,同学们以特殊四边形为基本图形,添加一些几何元素后探究图形中存在的结论.已知在▱ABCD中,AB<BC,∠ABC的平分线交AD边于点E,交CD边的延长线于点F,以DE,DF为邻边作▱DEGF.
特例探究:(1)如图1,“创思”小组的同学研究了四边形ABCD为矩形时的情形,发现四边形DEGF是正方形,请你证明这一结论;
(2)“敏学”小组的同学在图1基础上连接BG,AC,得到图2,发现图2中线段BG与AC之间存在特定的数量关系,请你帮他们写出结论并说明理由;
拓展延伸:(3)“善问”小组的同学计划对▱ABCD展开类似研究.如图3,在▱ABCD中,∠ABC=60°.
请从下面A,B两题中任选一题作答.我选择 题.
A:当AB=4,BC=6时,请补全图形,并直接写出A,G两点之间的距离.
B:当BC=6时,请补全图形,并直接写出以A,C,G为顶点的三角形面积的最小值.
2024年辽宁省鞍山市台安县部分学校中考数学一模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共10小题,每小题3分,共30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)某运动项目的比赛规定,胜一场记作“+1”分,平局记作“0”分,如果某队得到“﹣1”分,则该队在比赛中( )
A.与对手打成平局B.输给对手
C.打赢了对手D.无法确定
【分析】根据对正负数的理解即可解答.
【解答】解:某运动项目的比赛规定,胜一场记作“+1”分,平局记作“0”分,如果某队得到“﹣1”分,则该队在比赛中输给了对手.
故选:B.
2.(3分)如图所示,几何体的主(正)视图是( )
A.B.C.D.
【分析】根据三视图画法规则:
(1)高平齐:正视图和侧视图的高保持平齐;
(2)宽相等:侧视图的宽和俯视图的宽相等;
(3)长对正:正视图和俯视图的长对正.
【解答】解:由图可得,主视图应该是三列,正方体的数目分别是:1、2、1.
故选:B.
3.(3分)下列图形既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A.B.
C.D.
【分析】根据中心对称图形与轴对称图形的概念进行判断即可.
【解答】解:A.不是中心对称图形,是轴对称图形,故此选项不合题意;
B.是中心对称图形,不是轴对称图形,故此选项不合题意;
C.既是中心对称图形,也是轴对称图形,故此选项符合题意;
D.不是中心对称图形,是轴对称图形,故此选项不合题意;
故选:C.
4.(3分)下列运算正确的是( )
A.3x2﹣x2=3B.a•a3=a3C.a6÷a3=a2D.(a2)3=a6
【分析】根据合并同类项,同底数幂的乘除法以及幂的乘方与积的乘方计算法则进行计算即可.
【解答】解:A、原式=(3﹣1)x2=2x2,故本选项错误;
B、原式=a1+3=a4,故本选项错误;
C、原式=a6﹣3=a3,故本选项错误;
D、原式=a2×3=a6,故本选项正确.
故选:D.
5.(3分)一元二次方程x2+2x+2=0根的情况是( )
A.没有实数根
B.有两个不相等的实数根
C.有两个相等的实数根
D.不能确定
【分析】根据方程的根的判别式Δ=﹣4<0,即可得出该方程没有实数根.
【解答】解:在方程x2+2x+2=0中,
∵Δ=22﹣4×1×2=﹣4<0,
∴方程x2+2x+2=0没有实数根.
故选:A.
6.(3分)分式方程的解为( )
A.x=﹣1B.x=1C.x=2D.x=3
【分析】分式方程去分母转化为整式方程,求出整式方程的解得到x的值,经检验即可得到分式方程的解.
【解答】解:去分母得:x+5﹣6x=0,
解得:x=1,
经检验x=1是分式方程的解,
故选:B.
7.(3分)一次函数y=kx+b中,若kb<0,且y随x的增大而减小,则其图象可能是( )
A.B.
C.D.
【分析】根据一次函数的增减性可得k<0,进一步可得b>0,即可确定一次函数的图象.
【解答】解:一次函数y=kx+b中,y随x的增大而减小,
∴k<0,
∵kb<0,
∴b>0,
∴一次函数经过第一、二、四象限,
故选:A.
8.(3分)如图,我国古代数学的经典著作《九章算术》中有一道“盈不足术”问题:“今有共买羊,人出五,不足四十五;人出七,不足三.问人数、羊价各几何?”译文:今有人合伙买羊,若每人出5钱,还差45钱;若每人出7钱,还差3钱.问合伙人数、羊价各是多少?该问题中的羊价为( )
A.160钱B.155钱C.150钱D.145钱
【分析】设合伙人数为x人,羊价为y钱,根据“若每人出5钱,还差45钱;若每人出7钱,还差3钱”,即可得出关于x,y的二元一次方程组,解之即可得出结论.
【解答】解:设合伙人数为x人,羊价为y钱,
依题意得:,
解得:.
故选:C.
9.(3分)如图所示的是一辆自动变速自行车的实物图,图2是抽象出来的部分示意图,已知直线EF与BD相交于点P,AB∥CD,∠P=15°,∠CFP=110°,则∠ABP的大小为( )
A.100°B.95°C.90°D.85°
【分析】由平行线的性质得到∠AEP=110°,再由三角形外角定理即可求解.
【解答】解:∵AB∥CD,∠CFP=110°,
∴∠AEP=∠CFP=110°,
∵∠AEP=∠ABP+∠P,∠P=15°,
∴∠ABP=∠AEP﹣∠P=110°﹣15°=95°,
故选:B.
10.(3分)如图,已知菱形AOBC的顶点O(0,0),A(﹣4,0),按以下步骤作图:①分别以点A和点C为圆心,大于AC的长为半径画弧,两弧交于点M,N;②作直线MN,且MN恰好经过点B,与AC交于点D,则点D的坐标为( )
A.(,﹣5)B.(﹣5,)C.(1,﹣4﹣)D.(﹣4﹣,1)
【分析】连接AB,过点D作DE⊥x轴于点E,根据线段垂直平分线和菱形的性质可得△ABC为等边三角形,进而可得∠DAE=60°,在Rt△ADE中,利用三角函数求出DE,AE的长,从而可得答案.
【解答】解:连接AB,过点D作DE⊥x轴于点E,
由作图过程可知,直线MN为线段AC的垂直平分线,
∴BC=AB,AD=,
∵四边形AOBC为菱形,A(﹣4,0),
∴OA=AC=BC=4,
∴AD=2,BC=AB=AC,
∴△ABC为等边三角形,
∴∠C=60°,
∴∠DAE=60°,
在Rt△ADE中,DE=AD•sin60°=2×=,AE=AD•cs60°==1,
∴OE=OA+AE=4+1=5,
∴点D的坐标为(﹣5,).
故选:B.
二、填空题(本题共5小题,每小题3分,共15分)
11.(3分)计算(4+)(4﹣)的结果等于 13 .
【分析】应用平方差公式,求出计算(4+)(4﹣)的结果等于多少即可.
【解答】解:(4+)(4﹣)
=42﹣
=16﹣3
=13.
故答案为:13.
12.(3分)如图,两个全等的直角三角形重叠在一起,将其中的一个三角形沿着点B到C的方向平移到△DEF的位置,AB=10,DO=4,平移距离为6,则阴影部分面积为 48 .
【分析】根据平移的性质得出BE=6,DE=AB=10,则OE=6,则阴影部分面积=S四边形ODFC=S梯形ABEO,根据梯形的面积公式即可求解.
【解答】解:由平移的性质知,BE=6,DE=AB=10,
∴OE=DE﹣DO=10﹣4=6,
∴S四边形ODFC=S梯形ABEO=(AB+OE)•BE=(10+6)×6=48.
故答案为48.
13.(3分)如图,在体育课上,A,B,C,D,E,F六位同学分别站在正六边形的6个顶点处 (面向六边形内)做传球游戏,规定:球不得传给自己,也不得传给左手或右手边的第一个人.若游戏中传球和接球都没有失误,现在球在A手上,则经过两次传球后球又传到A手上的概率为 .
【分析】画树状图,共有9种等可能的情况,其中经过两次传球后球又传到A手上的情况有3种,再由概率公式求解即可.
【解答】解:画树状图如下:
共有9种等可能的情况,其中经过两次传球后球又传到A手上的情况有3种,
∴经过两次传球后球又传到A手上的概率为=,
故答案为:.
14.(3分)如图,矩形OABC,对角线OB与双曲线y=交于点D,若OD:OB=3:5,则矩形OABC的面积为 50 .
【分析】作DE⊥OA轴于E,易证得△DOE∽△BOA,即可得到=()2=,由于S△EOD==9,求得S△AOB=25,则矩形OABC的面积=2S△AOB=50.
【解答】解:作DE⊥OA轴于E,
∵四边形OABC是矩形,
∴BA⊥OA,
∴DE∥AB,
∴△DOE∽△BOA,
∴=()2
∵OD:OB=3:5,S△EOD==9,
∴=()2,
∴S△AOB=25,
∴矩形OABC的面积=2S△AOB=50,
故答案为:50.
15.(3分)如图,在矩形ABCD中,AB=4,BC=6,E是BC的中点,连接AE,P是边AD上一动点,沿过点P的直线将矩形折叠,使点D落在AE上的D'处,当△APD'是等腰三角形时,AP= .
【分析】分三种情形:如图1中,当PA=PD′时,如图2中,当AP=AD′时,如图3中,当D′A=D′P时,分别求解即可.
【解答】解:如图1中,当PA=PD′时,
由翻折的性质可知,PD=PD′,
∴PA=PD=PD′=3.
如图2中,当AP=AD′时,设AP=x,则PD=PD′=6﹣x.
∵AB=4,BE=3,∠B=90°,
∴AE===5,
∵AD∥BC,
∴∠HAD′=∠AEB,
∵∠AHD′=∠B=90°,
∴△AHD′∽△EBA,
∴==,
∴==,
∴AH=x,HD′=x,
∴PH=x﹣x=x,
在Rt△PHD′中,则有(6﹣x)2=(x)2+(x)2,
解得x=30﹣12或30+12(舍弃).
如图3中,当D′A=D′P时,过点D′作D′H⊥AP于H.设AP=x,则AH=PH=,PD=PD′=AD′=6﹣x,
∵=,
∴=,
∴x=,
综上所述,满足条件的AP的值为3或30﹣12或.
三、解答题(本题共8小题,共75分)
16.(10分)(1)计算:−14+÷(−)×(−2)3;
(2)化简:(a−1+)÷.
【分析】(1)先算乘方,再算乘除,后算加减,即可解答;
(2)先利用异分母分式加减法法则计算括号里,再算括号外,即可解答.
【解答】解:(1)−14+÷(−)×(−2)3
=
=﹣1+12
=11;
(2)(a−1+)÷
=•
=
=
=.
17.(8分)照明灯具经过多年的发展,大致历经白炽灯、节能灯、LED灯三个阶段,目前性价比最高的是LED灯,不仅更节能,而且寿命更长,同时也更加环保.某商场计划购进甲、乙两种型号的LED照明灯共200只,甲型号LED照明灯的进价为30元/只,乙型号LED照明灯的进价为60元/只.
(1)若购进甲、乙两种型号的照明灯共用去7200元,求甲、乙两种型号照明灯各购进多少只.
(2)若商场准备用不多于8400元购进这两种型号的照明灯,问:甲型号照明灯至少购进多少只?
【分析】(1)设甲型号照明灯购进x只,乙型号照明灯购进y只,根据购进甲、乙两种型号的LED照明灯共200只共花费7200元列出方程组求解即可;
(2)设甲型号照明灯购进m只,则乙型号照明灯购进(200﹣m)只,根据总费用不超过8400元列出不等式求解即可.
【解答】解:(1)设甲型号照明灯购进x只,乙型号照明灯购进y只.
根据题意,得
解得
答:甲型号照明灯购进160只,乙型号照明灯购进40只.
(2)设甲型号照明灯购进m只,则乙型号照明灯购进(200﹣m)只.
根据题意,得30m+60(200﹣m)≤8400,
解得m≥120.
答:甲型号照明灯至少购进120只.
18.(9分)【数据的收集与整理】
根据国家统计局统一部署,衢州市统计局对2022年我市人口变动情况进行了抽样调查,抽样比例为5‰.根据抽样结果推算,我市2022年的出生率为5.5‰,死亡率为8‰,人口自然增长率为﹣2.5‰,常住人口数为a人(‰表示千分号).
(数据来源:衢州市统计局)
【数据分析】
(1)请根据信息推测人口自然增长率与出生率、死亡率的关系.
(2)已知本次调查的样本容量为11450,请推算a的值.
(3)将我市及全国近五年的人口自然增长率情况绘制成如图统计图.根据统计图分析:
①对图中信息作出评判(写出两条).
②为扭转目前人口自然增长率的趋势,请给出一条合理化建议.
【分析】(1)根据自然增长率与出生率、死亡率的数值即可推测它们之间的关系;
(2)根据样本容量=总体×抽样比例求出a的值即可;
(3)①根据统计图进行解答,合理即可;
②根据目前人口自然增长率的趋势,提出建议改善现状,合理即可.
【解答】解:(1)根据题意可知,人口自然增长率=出生率﹣死亡率.
(2)5‰a=11450,解得a=2290000.
(3)①近5年来,我市及全国人口自然增长率逐年下降;自2021年起,我市人口呈现负增长(答案不唯一,合理即可);
②建议国家加大政策优惠力度和补贴力度,降低生育成本,鼓励人们多生育(答案不唯一,合理即可).
19.(8分)漏刻是我国古代的一种计时工具.据史书记载,西周时期就已经出现了漏刻,这是中国古代人民对函数思想的创造性应用,小明同学依据漏刻的原理制作了一个简单的漏刻计时工具模型,研究中发现水位h(cm)是时间t(min)的一次函数,下表是小明记录的部分数据,其中有一个h的值记录错误.
解答下列问题:
(1)记录错误的h的值是 3.4 cm,正确的值应该是 3.2 cm;
(2)求水位h(cm)与时间t(min)的一次函数关系式;
(3)当h为10cm时,求对应的时间t为多少.
【分析】(1)由表格中数据知,时间每增加1分钟,h增加0.4,据此可知h=3.4是错误的值;
(2)设水位h(cm)与时间t(min)的一次函数关系式为h=kt+b,再用待定系数法求解析式即可;
(3)利用(2)的关系式求解t值即可.
【解答】解:(1)由表格中数据知,时间每增加1分钟,h增加0.4,
∴h=3.4是错误的值,正确的值应该是3.2,
故答案为:3.4,3.2;
(2)设水位h(cm)与时间t(min)的一次函数关系式为h=kt+b,
代入表中数据得,
解得,
∴水位h(cm)与时间t(min)的一次函数关系式为h=0.4t+2;
(3)由(2)知h=0.4t+2,
当h=10时,10=0.4t+2,
解得t=20,
20.(8分)在学校的数学学科周上,李老师指导学生测量学校旗杆AB的高度.在旗杆附近有一个斜坡,坡长CD=10米,坡度i=3:4,小华在C处测得旗杆顶端A的仰角为60°,在D处测得旗杆顶端A的仰角为45°.求旗杆AB的高度.(点A,B,C,D在同一平面内,B,C在同一水平线上,结果保留根号)
【分析】过点D作DE⊥BC,垂足为E,过点D作DF⊥AB,垂足为F,根据题意可得:DF=BE,BF=DE,然后设DE=3x米,则CE=4x米,从而在Rt△CDE中,利用勾股定理求出CE和DE的长,再设BC=y米,则DF=BE=(y+8)米,最后分别在Rt△ABC和Rt△ADF中,利用锐角三角函数的定义求出AB和AF的长,从而列出关于y的方程,进行计算即可解答.
【解答】解:过点D作DE⊥BC,垂足为E,过点D作DF⊥AB,垂足为F,
由题意得:DF=BE,BF=DE,
∵坡长CD=10米,坡度i=3:4,
∴=,
∴设DE=3x米,则CE=4x米,
在Rt△CDE中,CD===5x(米),
∴5x=10,
解得:x=2,
∴CE=8米,DE=BF=6米,
设BC=y米,
∴DF=BE=BC+CE=(y+8)米,
在Rt△ABC中,∠ACB=60°,
∴AB=BC•tan60°=y(米),
在Rt△ADF中,∠ADF=45°,
∴AF=DF•tan45°=(y+8)米,
∵AB=AF+BF,
∴y=y+8+6,
解得:y=7+7,
∴AB=y=(21+7)米,
∴旗杆AB的高度为(21+7)米.
21.(8分)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,点D,E,F分别是边AB,BC,AC上的点,以AD为直径的半圆O经过点E,F,且AE平分∠CAB.
(1)求证:BC是半圆O的切线;
(2)若∠B=30°,AB=12,求CF的长.
【分析】(1)连接OE,证明AC∥OE得到∠OEB=90°即可得到证明;
(2)连接DF,先证DF∥BC得到∠B=∠EDA=30°,结合30°角所对直角边等于斜边一半得到AF,AC即可得到答案.
【解答】(1)证明:连接OE,
∵AE平分∠CAB,
∴∠CAE=∠DAE,
∵OA=OE,
∴∠EAO=∠AEO,
∴∠CAE=∠AEO,
∴AC∥OE,
∵∠C=90°,
∴∠OEB=90°,
∵OE是⊙O的半径,
∴BC是半圆O的切线;
(2)解:∵∠C=∠OEB=90°,∠B=30°,AB=12,
∴,OB=2OE,
∵OE=OD,
∴OD=BD,
∴OA=OE=OD=BD=4,
∴AD=8,
∵AD是半圆O的直径,
∴∠C=∠DFA=90°,
∴DF∥BC,
∴∠B=∠EDA=30°,
∴,
∴CF=AC﹣AF=2,
22.(12分)乒乓球被誉为中国国球.2023年的世界乒乓球锦标赛中,中国队包揽了五个项目的冠军,成绩的取得与平时的刻苦训练和精准的技术分析是分不开的.如图,是乒乓球台的截面示意图,一位运动员从球台边缘正上方以击球高度OA为28.75cm的高度,将乒乓球向正前方击打到对面球台,乒乓球的运行路线近似是抛物线的一部分.
乒乓球到球台的竖直高度记为y(单位:cm),乒乓球运行的水平距离记为x(单位:cm),测得如下数据:
(1)在平面直角坐标系xOy中,描出表格中各组数值所对应的点(x,y),并画出表示乒乓球运行轨迹形状的大致图象;
(2)①当乒乓球到达最高点时,与球台之间的距离是 49 cm,当乒乓球落在对面球台上时,到起始点的水平距离是 230 cm;
②求满足条件的抛物线解析式;
(3)技术分析:如果只上下调整击球高度OA,乒乓球的运行轨迹形状不变,那么为了确保乒乓球既能过网,又能落在对面球台上,需要计算出OA的取值范围,以利于有针对性的训练.如图②,乒乓球台长OB为274cm,球网高CD为15.25cm.现在已经计算出乒乓球恰好过网的击球高度OA的值约为1.27cm.请你计算出乒乓球恰好落在对面球台边缘点B处时,击球高度OA的值(乒乓球大小忽略不计).
【分析】(1)根据描点法画出函数图象即可求解;
(2)①根据二次函数图象的对称性求得对称轴以及顶点,根据表格数据,可得当y=0 时,x=230;②待定系数法求解析式即可求解;
(3)根据题意,设平移后的抛物线的解析式为y=﹣0.0025(x﹣90)2+49+h﹣28.75,当x=274 时,y=0,代入进行计算即可求解.
【解答】解:(1)描出各点,画出图象如下:
(2)①观察表格数据,可知当x=50和x=130 时,函数值相等,
∴对称轴为直线x==90,顶点坐标为(90,49),
∵抛物线开口向下,
∴最高点时,乒乓球与球台之间的距离是49cm,
当y=0时,x=230,
∴乒乓球落在对面球台上时,到起始点的水平距离是230cm;
故答案为:49;230;
②设抛物线解析式为y=a(x﹣90)2+49,
将(230,0)代入得,0=a(230﹣90)2+49,
解得:a=﹣0.0025,
∴抛物线解析式为y=﹣0.0025(x﹣90)2+49;
(3)当OA=28.75 时,抛物线的解析式为 y=﹣0.0025(x﹣90)2+49,
设乒乓球恰好落在对面球台边缘点B处时,击球高度OA的值为h,则平移距离为(h﹣28.75)cm,
∴平移后的抛物线的解析式为 y=﹣0.0025(x﹣90)2+49+h﹣28.75,
当x=274 时,y=0,
∴﹣0.0025(274﹣90)2+49+h﹣28.75=0,
解得:h=64.39;
答:乒乓球恰好落在对面球台边缘点B处时,击球高度OA的值为64.39cm.
23.(12分)综合与实践
问题情境:数学课上,同学们以特殊四边形为基本图形,添加一些几何元素后探究图形中存在的结论.已知在▱ABCD中,AB<BC,∠ABC的平分线交AD边于点E,交CD边的延长线于点F,以DE,DF为邻边作▱DEGF.
特例探究:(1)如图1,“创思”小组的同学研究了四边形ABCD为矩形时的情形,发现四边形DEGF是正方形,请你证明这一结论;
(2)“敏学”小组的同学在图1基础上连接BG,AC,得到图2,发现图2中线段BG与AC之间存在特定的数量关系,请你帮他们写出结论并说明理由;
拓展延伸:(3)“善问”小组的同学计划对▱ABCD展开类似研究.如图3,在▱ABCD中,∠ABC=60°.
请从下面A,B两题中任选一题作答.我选择 A(或B) 题.
A:当AB=4,BC=6时,请补全图形,并直接写出A,G两点之间的距离.
B:当BC=6时,请补全图形,并直接写出以A,C,G为顶点的三角形面积的最小值.
【分析】(1)根据矩形的性质即角平分线的性质证明即可;
(2)连接DG交BF于点O,连接BD,由(1)得四边形DEGF为正方形,DG⊥EF,GO=OD,由线段垂直平分线的性质即可得到结论;
(3)A:过点G作GH⊥AD交AD于点H,连接AG,证明四边形DFGE为是菱形,由锐角三角函数得到,,进而得到AH=AE+EH=5,利用勾股定理即可求解;
B:连接AG,AC,CG,CG交AD于点H,当CG⊥AD时,CG最短,此时△ACG的面积最小,利用锐角三角函数求出EH,CG即可求解.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD为矩形,
∴∠C=90°,AD∥BC,AB∥CD,
∴∠FED=∠EBC,∠EFD=∠ABE,∠FDE=∠C=90°,
∵四边形DEGF平行四边形,
∴平行四边形DEGF为矩形,
∵BE平分∠ABC,
∴,
∴∠FED=∠EFD,
∴DE=DF,
∴矩形DEGF为正方形;
(2)解:BG=AC,理由如下:
连接DG交BF于点O,连接BD,如图2,
由(1)得四边形DEGF为正方形,
∴DG⊥EF,GO=OD,
∴BF垂直平分DG,
∴BG=BD,
∵四边形ABCD为矩形,
∴AC=BD,
∴BG=AC;
(3)解:A:补全图形如图3.1,过点G作GH⊥AD交AD于点H,连接AG,
由题意得四边形DFGE为平行四边形,
∵∠ABC=60°,BE平分∠ABC,
∴,
∵AD∥BC,AB=4,BC=6,
∴∠ABE=∠AEB=30°,
∴AB=AE=4,DE=AD﹣AE=BC﹣AE=2,
∵AD∥BC,DF∥GE,
∴∠CBE=∠DEF=30°,∠DEG=∠ABC=60°,
∴∠GEF=∠DEF=30°,
∵GF∥DE,
∴∠DEF=∠GFE=30°,
∴∠GED=∠GFD=60°,
∴四边形DFGE为是菱形,
∴GE=DE=2,
∴,,
∴AH=AE+EH=5,
∴,
此时,A,G两点之间的距离为;
B:补全图形如如图3.2,连接AG,AC,CG,CG交AD于点H,
由A的证明知四边形DFGE为是菱形,
∴∠CBF=∠CFB=30°,
∴BC=CF=6,
当CG⊥AD时,CG最短,此时△ACG的面积最小,
∵CG⊥AD,∠ABC=∠DFG=60°,
∴∠CGF=90°,∠GCF=30°,
∴,
∵四边形DFGE为是菱形,
∴DE=GE=DF=GF=3,AE=AD﹣DE=BC﹣DE=3,
∴AB=AE=3,
∵,,
∴,
∴,
∴以A,C,G为顶点的三角形面积的最小值为.
故答案为:A(或B).
t(min)
0
1
2
3
5
…
h(cm)
2
2.4
2.8
3.4
4
…
水平距离x/cm
0
10
50
90
130
170
230
竖直高度y/cm
28.75
33
45
49
45
33
0
t(min)
0
1
2
3
5
…
h(cm)
2
2.4
2.8
3.4
4
…
水平距离x/cm
0
10
50
90
130
170
230
竖直高度y/cm
28.75
33
45
49
45
33
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