2024年吉林省长春市九台区中考数学一模试卷(含解析)
展开这是一份2024年吉林省长春市九台区中考数学一模试卷(含解析),共24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。
1.在实数0,12,−2, 2中,最小的数是( )
A. −2B. 0C. 12D. 2
2.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. 0.3×106B. 3×107C. 3×106D. 30×105
3.下列运算正确的是( )
A. a3+a4=a7B. a3⋅a4=a12C. (a3)4=a7D. (−2a3)4=16a12
4.“斗”是我国古代称量粮食的量器,它无盖,其示意图如图所示,下列图形是“斗”的俯视图的是( )
A. B. C. D.
5.光线在不同介质中的传播速度是不同的,因此当光线从水中射向空气时,要发生折射,由于折射率相同,所以在水中平行的光线,在空气中也是平行的.如图,∠1=122°,∠2的度数为( )
A. 32°
B. 58°
C. 68°
D. 78°
6.如图为固定电线杆AC,在离地面高度为7米的A处引拉线AB,使拉线AB与地面BC的夹角为α,则拉线AB的长为( )
A. 7sinα米
B. 7csα米
C. 7tanα米
D. 7sinα米
7.在△ABC中,∠ACB=90°,AC
C. D.
8.如图,已知正方形ABCD的面积为4,它的两个顶点B,D是反比例函数y=kx(k>0,x>0)的图象上两点,若点D的坐标是(a,b),则a−b的值为( )
A. 12
B. −34
C. 2
D. −2
二、填空题:本题共6小题,每小题3分,共18分。
9.分解因式:x2+2xy= ______.
10.已知关于x的一元二次方程2x2−x+m=0有两个不相等的实数根,则m的取值范围是______.
11.两片棉田,一片有m公顷,平均每公顷产棉花a千克;另一片有n公顷,平均每公顷产棉花b千克,则用式子表示两片棉田上棉花的总产量为______千克.
12.如图,A,B两点的坐标分别为A(4,3),B(0,−3),在x轴上找一点P,使线段PA+PB的值最小,则点P的坐标是______.
13.如图,正方形ABCD的边长为2,对角线AC,BD相交于点O,以点B为圆心,对角线BD的长为半径画弧,交BC的延长线于点E,则图中阴影部分的面积为______.
14.如图,P是抛物线y=x2−3x−4在第四象限的图象上一点,过点P分别向x轴和y轴作垂线,垂足分别为A、B,则四边形OAPB周长的最大值为______.
三、解答题:本题共10小题,共78分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
15.(本小题6分)
先化简,再求值:(a+b)2+(a+b)(a−b)−2a(a−b),其中a=2,b=−12.
16.(本小题6分)
嘉嘉和琪琪周末各自参观展览馆,如图是该展览馆出入口示意图.嘉嘉和琪琪随机从两入口进入参观.
(1)参观前,嘉嘉从A口进入的概率是______.
(2)参观结束后,两个人各自从每个出口出来的机会均等,通过画树状图或列表求嘉嘉和琪琪恰好从同一出口走出的概率.
17.(本小题6分)
2022年我国已成为全球最大的电动汽车市场,电动汽车在保障能源安全,改善空气质量等方面较传统汽车都有明显优势.经过对某款电动汽车和某款燃油车的对比调查发现,电动汽车平均每公里的充电费比燃油车平均每公里的加油费少0.6元.若充电费和加油费均为200元时,电动汽车可行驶的总路程是燃油车的4倍,求这款电动汽车平均每公里的充电费.
18.(本小题7分)
如图,在边长为1的8×8正方形网格中,点A、B、C均在格点上,(用无刻度的直尺作图,并保留作图痕迹).
(1)在图①中,作△ABC的中线BM;
(2)在图②中,作△ABC的高线CN;
(3)在图③中,作以AB为直径的圆O的切线BE.
19.(本小题7分)
如图,在四边形ABCD中,AB//CD,AC平分∠DAB,AB=2CD,E为AB中点,连结CE.
(1)求证:四边形AECD为菱形;
(2)若∠D=120°,DC=2,求△ABC的面积.
20.(本小题7分)
为增进学生对数学知识的了解,某校开展了两次知识问答活动,从中随机抽取了30名学生两次活动的成绩(百分制),并对数据(成绩)进行整理、描述和分析.如图1是将这30名学生的第一次活动成绩作为横坐标,第二次活动成绩作为纵坐标绘制而成.
(1)学生甲第一次成绩是70分,则该生第二次成绩是______分.
(2)两次成绩均达到或高于90分的学生有______个.
(3)为了解每位学生两次活动平均成绩的情况,如图2是这30位学生两次活动平均成绩的频数分布直方图(数据分成8组:60≤x<65,65≤x<70,70≤x<75,75≤x<80,80≤x<85,85≤x<90,90≤x<95,95≤x≤100),
在75≤x<80的成绩分别是77、77、78、78、78、79、79,则这30位学生平均成绩的中位数是______.
(4)假设全校有1200名学生参加此次活动,请估计两次活动平均成绩不低于90分的学生人数.
21.(本小题8分)
甲、乙两个工程组同时挖据沈白高铁某段隧道,两组每天挖据长度均保持不变,合作一段时间后,乙组因维修设备而停工,甲组单独完成了剩下的任务,甲、乙两组挖掘的长度之和y(m)与甲组挖据时间x(天)之间的关系如图所示.
(1)甲组比乙组多挖掘了______天.
(2)求乙组停工后y关于x的函数解析式,并写出自变量x的取值范围.
(3)当甲组挖据的总长度与乙组挖掘的总长度相等时,直接写出乙组已停工的天数.
22.(本小题9分)
感知:如图①,若PA,PB是⊙O的两条弦,C是AB的中点,在弦AP上截取AF=PB,连接CA,CF,CP,CB,易证△FAC≌△PBC.(不需证明)
探究:如图②,若PA,PB是⊙O的两条弦,C是AB的中点,CE⊥PA于点E,求证:AE=PE+PB.
应用:如图③,BC是⊙O的直径,D是AC上一点,且满足∠DAC=45°,若AB=12,⊙O的半径为10,则AD的长为______.
23.(本小题10分)
如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,动点P从点A出发,沿射线AB以每秒1个单位长度的速度运动,当点P不与点B重合时,将线段PB绕点P旋转得到线段PQ,使点Q与点C始终在AB同侧,且∠BPQ=∠A,连结BQ,CQ.设点P的运动时间为t(秒)(t>0).
(1)AB的长为______;
(2)用含t的代数式表示PQ的长;
(3)当CQ//AB时,求t的值;
(4)当以点C、P、B、Q为顶点的四边形是轴对称图形时,直接写出t的值.
24.(本小题12分)
在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2−3x(a是常数)经过点A(3,0),若点E(m,3m)、F(m−5,3m)是坐标平面内两点,过点E作y轴的平行线与抛物线交于点P,以EF、EP为邻边构造矩形EPQF.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)当m=4时,求tan∠PFE;
(3)当抛物线在矩形内部的点的纵坐标y随x的增大而减小时,直接写出m的取值范围;
(4)当坐标轴x轴或y轴将矩形面积分为1:3两部分时,请直接写出m的值.
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:∵ 2>12>0>−2,
∴在实数0,12,−2, 2中,最小的数是−2.
故选:A.
正实数都大于0,负实数都小于0,正实数大于一切负实数,两个负实数绝对值大的反而小,据此判断即可.
此题主要考查了实数大小比较的方法,解答此题的关键是要明确:正实数>0>负实数,两个负实数绝对值大的反而小.
2.【答案】C
【解析】解:3000000=3×106,
故选:C.
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.
此题考查了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.
3.【答案】D
【解析】解:A、a3与a4不是同类项不能合并,故错误,不符合题意;
B、a3⋅a4=a7,故错误,不符合题意;
C、(a3)4=a12,故错误,不符合题意;
D、(−2a3)4=16a12,故正确,符合题意;
故选:D.
根据合并同类项的法则,同底数幂的乘法,幂的乘方,积的乘方的法则计算即可.
本题考查了合并同类项,幂的乘方,同底数幂的乘法,积的乘方,熟记法则是解题的关键.
4.【答案】C
【解析】解:从上面看,看到的图形为一个正方形,在这个正方形里面还有一个小正方形,即看到的图形为,
故选C.
根据俯视图是从上面看到的图形进行求解即可.
本题主要考查了简单几何体的三视图,熟知俯视图是从上面看到的图形是解题的关键.
5.【答案】B
【解析】解:∵水面和杯底互相平行,
∴∠1+∠3=180°,
∴∠3=180°−∠1=180°−122°=58°.
∵水中的两条光线平行,
∴∠2=∠3=58°.
故选:B.
根据平行线的性质即可得到结论.
本题考查了平行线的性质,牢记“两直线平行,同旁内角互补”和“两直线平行,同位角相等”是解题的关键.
6.【答案】D
【解析】解:在Rt△ABC中,∠ACB=90°,sinα=ACAB,
则AB=ACsinα=7sinα(米),
故选:D.
根据正弦的定义列式计算即可.
本题考查的是解直角三角形的应用—坡度坡角问题,熟记正弦的定义是解题的关键.
7.【答案】C
【解析】解:A.此选项是作直角∠ACB的平分线,∠α=12∠ACB=45°,不符合题意;
B.此选项是作CA=CD,由∠ACB=90°知∠CAD=∠CDA=∠α=45°,不符合题意;
C.此选项是作∠CAB的平分线,由∠CAB<90°知∠α=12∠ACB<45°,符合题意;
D.此选项是作∠CAB和∠CBA的平分线,∠α=∠DAB+∠EBA=12∠CAB+12∠CBA=12(∠CAB+∠CBA)=45°,不符合题意;
故选:C.
根据角平分线的尺规作图和等腰直角三角形、直角三角形的性质逐一判断即可.
本题主要考查作图—复杂作图,解题的关键是掌握角平分线的尺规作图与性质、直角三角形的性质.
8.【答案】D
【解析】解:∵正方形ABCD面积等于4.
∴AD=AB=2.
∵点D坐标是(a,b),
∴B(a+2,b−2).
∵B、D是反比例函数上的点.
∴k=ab=(a+2)(b−2).
∴a−b=−2.
故选:D.
先根据正方形的面积可求出正方形的边长为2,利用点D坐标(a,b),表示出点B,代入反比例函数即可求解.
本题考查反比例函数图象上点的特征、k的几何意义知识,关键在于利用正方形的边长表示出点的坐标.
9.【答案】x(x+2y)
【解析】解:原式=x(x+2y).
故答案为:x(x+2y).
提取公因式x,即可分解因式.
本题考查了因式分解−提公因式法,熟练掌握提公因式法是解题的关键.
10.【答案】m<18
【解析】解:∵关于x的一元二次方程2x2−x+m=0有两个不相等的实数根,
∴Δ=(−1)2−4×2m=1−8m>0,
解得:m<18.
故答案为:m<18.
根据方程有两个不相等的实数根结合根的判别式即可得出关于m的一元一次不等式,解之即可得出m的取值范围.
本题考查了根的判别式,熟练掌握“当方程有两个不相等的实数根时,根的判别式Δ>0”是解题的关键.
11.【答案】am+bn
【解析】解:∵一片有m公顷,平均每公顷产棉花a千克;另一片有n公顷,平均每公顷产棉花b千克,
∴两片棉田上棉花的总产量为:(am+bn)千克,
故答案为:am+bn.
根据一片有m公顷,平均每公顷产棉花a千克;另一片有n公顷,平均每公顷产棉花b千克,可以得到两片棉田上棉花的总产量,本题得以解决.
本题考查列代数式,解题的关键是明确题意,列出相应的代数式.
12.【答案】(2,0)
【解析】解:如图,连接AB交x轴于点P′,
根据两点之间,线段最短可知:P′即为所求,
设直线AB的关系式为:y=kx+b,
把A(4,3),B(0,−3)代入得
4k+b=3b=−3,
解得k=32b=−3,
∴y=32x−3,
当y=0时,x=2,
∴P′(2,0),
故答案为:(2,0).
连接AB交x轴于点P′,求出直线AB的解析式与x轴交点坐标即可.
本题主要考查了轴对称知识,明白两点之间,线段最短是解题的关键.
13.【答案】π
【解析】解:∵四边形ABCD是正方形,
∴AO=CO,BO=DO,AD=CD,∠DBE=45°,
∴△AOD≌△COB(SSS),
∵正方形ABCD的边长为2,
∴BD= 22+22=2 2,
∴阴影部分的面积为扇形BED的面积,即45π⋅(2 2)2360=π,
故答案为:π.
根据正方形的性质得出阴影部分的面积为扇形BED的面积,然后由勾股定理得出BD=2 2,再由扇形面积公式求解即可.
本题主要考查正方形的性质以及扇形的面积,能够理解题意,将阴影部分的面积转化为扇形BED的面积是解题的关键.
14.【答案】16
【解析】解:设P(x,x2−3x−4),
∴四边形OAPB周长=2PA+2OA=−2(x2−3x−4)+2x=−2x2+8x+8=−2(x−2)2+16.
∴当x=2时,四边形OAPB周长有最大值,最大值为16.
故答案为16.
依据题意,设P(x,x2−3x−4)根据矩形的周长公式得到C=−2(x−2)2+16,从而根据二次函数的性质来求最值即可.
本题考查了二次函数图象上点的坐标特征:二次函数图象上点的坐标满足其解析式.也考查了二次函数的性质.
15.【答案】解:(a+b)2+(a+b)(a−b)−2a(a−b)
=a2+2ab+b2+a2−b2−2a2+2ab
=4ab,
当a=2,b=−12时,
原式=4×2×(−12)=−4.
【解析】根据完全平方公式、平方差公式和单项式乘多项式将题目中的式子展开,然后合并同类项.再将a、b的值代入化简后的式子计算即可.
本题考查整式的混合运算—化简求值,熟练掌握运算法则是解答本题的关键,注意完全平方公式、平方差公式的应用.
16.【答案】12
【解析】解:(1)一共有2个入口,嘉嘉从A入口进入的概率是12;
故答案为:12;
(2)
共有9种等可能的结果,其中嘉嘉和琪琪恰好从同一出口走出的结果有3种,
∴P(嘉嘉和琪琪恰好从同一出口走出)=39=13.
(1)由概率公式计算即可;
(2)画树状图,共有9种等可能的结果,嘉嘉和琪琪恰好从同一出口走出的结果有3种,再由概率公式求解即可.
本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,适合于两步或两步以上完成的事件;用到的知识点为:概率=所求情况数与总情况数之比.
17.【答案】 解: 设这款电动汽车平均每公里的充电费为x元,
则燃油车平均每公里的加油费为(x+0.6)元,
根据题意,得200x=200x+0.6×4,
解得x=0.2,
经检验,x=0.2是原方程的解,且符合题意.
答:这款电动汽车平均每公里的充电费为0.2元
【解析】本题考查分式方程的应用,分析题意,找到合适的等量关系是解决问题的关键.
设这款电动汽车平均每公里的充电费为x元,则燃油车平均每公里的加油费为(x+0.6)元,根据“电动汽车可行驶的总路程是燃油车的4倍列分式方程,解方程即可求解。
18.【答案】解:(1)如图①中,线段BM即为所求;
(2)如图②中,线段CN即为所求;
(3)如图③中,线段BE即为所求.
【解析】(1)利用平行四边形的对角线互相平分解决问题即可;
(2)取格点T,连接CT交AB于点N,线段CN即为所求;
(3)取格点E,连接BE,线段BE即为所求.
本题考查了圆的综合题,作图−应用与设计作图,三角形的中线,角平分线,高等知识,解题的关键是学会利用数形结合的思想解决问题,属于中考常考题型.
19.【答案】解:(1)证明:∵E为AB中点,
∴AB=2AE=2BE,
∵AB=2CD,
∴CD=AE,
又∵AE//CD,
∴四边形AECD是平行四边形,
∵AC平分∠DAB,
∴∠DAC=∠EAC,
∵AB//CD,
∴∠DCA=∠CAB,
∴∠DCA=∠DAC,
∴AD=CD,
∴平行四边形AECD是菱形;
(2)∵四边形AECD是菱形,∠D=120°,
∴AD=CD=CE=AE=2,∠D=120°=∠AEC,
∴AE=CE=BE,∠CEB=60°,
∴∠CAE=30°=∠ACE,△CEB是等边三角形,
∴BE=BC=EC=2,∠B=60°,
∴∠ACB=90°,
∴AC= 3BC=2 3,
∴S△ABC=12×AC×BC=12×2×2 3=2 3.
【解析】(1)由一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,可证四边形AECD是平行四边形,由平行线的性质和角平分线的定义可证AD=CD,可得结论;
(2)由菱形的性质可求AE=BE=CE=2,由等边三角形的性质和直角三角形的性质可求BC,AC的长,即可求解.
本题考查了菱形的判定和性质,等边三角形的性质,平行线的性质和角平分线的定义,灵活运用这些性质定义来解决问题是解题的关键.
20.【答案】75 7 79
【解析】解:(1)由图1得:该生第二次成绩是75分,
故答案为:75;
(2)横纵坐标都大于等于90的点有7个,
故答案为:7;
(3)这30位学生平均成绩的中位数是:79,
故答案为:79;
(4)930×1200=360(人),
答:估计两次活动平均成绩不低于90分的学生有360人.
(1)根据统计图找坐标;
(2)根据统计图找出横纵坐标都岛屿等于90的点的个数;
(3)根据中位数的定义求解;
(4)利用样本的百分比估计总体的百分比.
本题考查了频数分布直方图,掌握中位数等基本概念是解题的关键.
21.【答案】30
【解析】解:(1)由图象可知,甲乙合作共挖掘了30天,甲单独挖掘了30天,即甲组比乙组多挖掘了30天.
读答案为:30.
(2)设乙组停工后y关于x的函数解析式为:y=kx+b,点(30,210)(60,300)在图象上,
30k+b=21060k+b=300,解得k=3b=120.
∴函数关系式为:y=3x+120(30≤x≤60).
(3)由(1)关系式可知,甲单独干了30天,挖掘的长度是=300−210=90,甲的工作效率是3m每天.
前30天是甲乙合作共挖掘了210m,则乙单独挖掘的长度是210−90=120.
当甲挖掘的长度是120m时,工作天数是120÷3=40(天),
乙组已停工的天数是:40−30=10(天).
(1)读图直接写出答案;
(2)利用已知两点的坐标,待定系数求出k、b值,写出关系式,根据图上条件标出自变量取值范围;
(3)求出乙队的挖掘量,然后求出甲队在同等工作量的条件下实际工作的天数,减去合作的天数即可.
本题考查一次函数的实际应用,读懂题意是解决本题的关键.
22.【答案】2 2
【解析】解:探究:在AP上截取AF,使AF=PB,连接AC、CF、CP、CB,如图,
∵C是AB的中点,
∴CA=CB,
∴CA=CB,
在△AFC和△BPC中,
AF=PB∠CAP=∠CBPCA=CB,
∴△AFC≌△BPC(SAS),
∴CF=CP.
∴△CFP是等腰三角形,
∵CE⊥AP,
∴FE=EP,
∴AE=AF+FE=PE+PB;
应用:∵BC是⊙O的直径,
∴∠CAB=90°.
∵⊙O的半径为10,
∴BC=20.
∴AC= CB2−AB2= 202−122=16.
在CA上截取CF,使CF=AD,连接DC、DF、DB,如图,
∵BC是⊙O的直径,∠DAC=45°,
∴点D为BC的中点,
∴DC=DB,
∴DC=DB.
在△DFC和△DAB中,
CD=BD∠DCA=∠DBACA=BA,
∴△DFC≌△DAB(SAS),
∴DF=DA,
∴∠DFA=∠DAF=45°,
∴△DFA为等腰直角三角形,
∴DA= 22AF= 22(AC−CF)= 22(16−12)=2 2.
故答案为:2 2.
探究:在AP上截取AF,使AF=PB,连接AC、CF、CP、CB,利用等弧对等弦的性质得到CA=CB,利用全等三角形的判定与性质得到CF=CP,再利用等腰三角形的三线合一的性质解答即可得出结论;
应用:利用圆周角定理和勾股定理求得AC的长度,在CA上截取CF,使CF=AD,连接DC、DF、DB,仿照探究中的方法证明△DFC≌△DAB,得到DF=DA,则△DFA为等腰直角三角形,利用等腰直角三角形的性质解答即可得出结论.
本题主要考查了圆的有关性质,圆周角定理,全等三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,等腰直角三角形的判定与性质,勾股定理,直角三角形的性质,本题是阅读型题目,理解题干中的方法并熟练运用是解题的关键.
23.【答案】5
【解析】解:(1)∵∠ACB=90°,AC=3,BC=4,
∴AB= AC2+BC2= 32+42=5,
故答案为:5;
(2)根据题意得PA=t,
∴若点P与点B重合,则t=5,
当0
由旋转得PQ=PB,
∴PQ=5−t(0
(3)如图1,CQ//AB,且点P在线段AB上,
∵∠BPQ=∠A,
∴PQ//AC,
∴四边形PQCA是平行四边形,
∴PQ=AC=3,
∴5−t=3,
解得t=2;
如图2,CQ//AB,且点P在线段AB的延长线上,
作QE⊥AP于点E,CF⊥AP于点F,则QE=CF,
∠PEQ=∠AFC=90°,
∵∠QPE=∠A,
∴△PEQ≌△AFC(AAS),
∴PQ=AC=3,
∴t−5=3,
解得t=8,
综上所述,t的值为2或8;
(4)t的值是52或335.理由如下:
如图3,点P在线段AB上,设PQ交BC于点H,
∵PQ//AC,
∴∠PHB=∠ACB=90°,
∴PQ⊥BC,
当BH=CH时,则PQ垂直平分BC,
∴四边形轴对称图形,
∵PB=PC,
∴∠PBC=∠PCB,
∵∠PAC+∠PBC=90°,∠PCA+∠PCB=90°,
∴∠PAC=∠PCA,
∴PA=PC,
∴PA=PB=12AB=52,
∴t=52;
如图4,点P在线段AB的延长线上,连接BQ,PQ,PC,
∵PQ=PB,
∴当CQ=CB时,则点P、C都在BQ的垂直平分线上,
∴PC垂直平分BQ,
∴四边形PBCQ是轴对称图形,
作AI平分∠BAC交BC于点I,作IK⊥AB于点K,CL⊥AB于点L,则∠BKI=∠ALC=∠BLC=90°,
∵IC⊥AC,
∴IK=IC,
∵IKIB=ACAB=sin∠ABC=35,
∴IB=53IK=53IC,
∴IC+53IC=4,
解得IC=32,
∵CLAC=BCAB=sin∠BAC=45,ALAC=ACAB=cs∠BAC=35,
∴CL=45AC=45×3=125,AL=35AC=35×3=95,
∵PQ=PB,PC⊥BQ,
∴∠BPC=∠QPC=12∠BPQ=12∠BAC=∠CAI,
∴CLPL=tan∠BPC=tan∠CAI=ICAC=323=12,
∴PL=2CL=2×125=245,
∴AP=AL+PL=95+245=335,
∴t=335,
综上所述,t的值是52或335.
(1)由∠ACB=90°,AC=8,BC=6,根据勾股定理得AB= AC2+BC2=5,于是得到问题的答案;
(2)由题意得PA=t,当0
(3)分两种情况讨论,一是CQ//AB,且点P在线段AB上,由∠BPQ=∠A,得PQ//AC,则四边形PQCA是平行四边形,所以PQ=AC=4,得5−t=3;二是CQ//AB,且点P在线段AB的延长线上,作QE⊥AP于点E,CF⊥AP于点F,则QE=CF,可证明△PEQ≌△AFC,则PQ=AC=3,所以t−5=3,解方程求出相应的t值即可;
(4)分两种情况讨论,一是点P在线段AB上,设PQ交BC于点H,因为PQ⊥BC,所以当BH=CH时,则PQ垂直平分BC,此时四边形轴对称图形,由PB=PC,得∠PBC=∠PCB,可证明∠PAC=∠PCA,则PA=PC=PB=52,所以t=52;二是点P在线段AB的延长线上,连接BQ,当CQ=CB时,则PC垂直平分BQ,此时四边形PBCQ是轴对称图形,作AI平分∠BAC交BC于点I,作IK⊥AB于点K,CL⊥AB于点L,则IK=IC,由IKIB=ACAB=sin∠ABC=35,求得IB=53IK=53IC,则IC+53IC=4,求得IC=32,再求得CL=45AC=125,AL=35AC=95,可证明∠BPC=∠CAI,则CLPL=tan∠BPC=tan∠CAI=ICAC=12,所以PL=2CL=245,求得AP=335,则t=335.
此题重点考查勾股定理、旋转的性质、轴对称的性质、平行线的判定与性质、平行四边形的判定与性质、锐角三角函数与解直角三角形,解答本题的关键是熟练运用数形结合与分类讨论数学思想.
24.【答案】解:(1)∵抛物线y=ax2−3x(a是常数)经过点A(3,0),
∴9a−9=0,
解得:a=1,
∴该抛物线对应的函数表达式为y=x2−3x;
(2)当m=4时,E(4,12),F(−1,12),
∴EF//x轴,
∵点P在抛物线y=x2−3x上,PE//y轴,
∴P(4,4),∠PEF=90°,
∴EF=4−(−1)=5,PE=12−4=8,
∴tan∠PFE=PEEF=85;
(3)当m≤0时,如图,抛物线不可能在矩形的内部,不符合题意;
当m>0时,如图,
∵抛物线在矩形内部的点的纵坐标y随x的增大而减小,
∴m>0(m−5)2−3(m−5)>m2−3m,
∴0
若m<0,
则m2−3m=−9m或m2−3m=−m,
∴m=−6;
若0
∴m=2;
若m>3,矩形EPQF位于x轴上方,x轴不可能将矩形EPQF面积分为1:3;
当y轴将矩形EPQF面积分为1:3时,
若m≤0或m≥5,不成立;
若0
解得:m=154或m=54;
综上所述,m的值为−6或2或154或54.
【解析】(1)运用待定系数法即可求得答案;
(2)由题意得E(4,12),F(−1,12),则EF//x轴,根据PE//y轴,可得P(4,4),∠PEF=90°,利用三角函数定义tan∠PFE=PEEF即可求得答案;
(3)分两种情况:当m≤0时,抛物线不可能在矩形的内部;当m>0时,可得m>0(m−5)2−3(m−5)>m2−3m,解不等式组即可;
(4)分两种情况:当x轴将矩形EPQF面积分为1:3时,当y轴将矩形EPQF面积分为1:3时,分别求得m的值即可.
本题属于二次函数综合题,考查了待定系数法,二次函数的性质,矩形的性质,三角函数定义等知识,解题的关键是理解题意,列不等式(组)解决数学问题,属于中考压轴题.
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