2024年河北省邯郸市武安市中考数学二模试卷(含解析)
展开1.有理数23的相反数是( )
A. −23B. 32C. −32D. ±23
2.古典园林中的花窗通常利用对称构图,体现对称美.下面四个花窗图案,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
3.如图,在正方形网格内,线段PQ的两个端点都在格点上,网格内另有A,B,C,D四个格点,下面四个结论中,正确的是( )
A. 连接AB,则AB//PQ
B. 连接BC,则BC//PQ
C. 连接BD,则BD⊥PQ
D. 连接AD,则AD⊥PQ
4.今天是父亲节,小东同学准备送给父亲一个小礼物.已知礼物外包装的主视图如图所示,则该礼物的外包装不可能是( )
A. 长方体B. 正方体C. 圆柱D. 三棱锥
5.下列运算正确的是( )
A. a3−a2=aB. a3⋅a2=a5C. a3÷a2=1D. (a3)2=a5
6.不等式组2x+2>0−x≥−1的解在数轴上表示为( )
A. B.
C. D.
7.实数a,b,c在数轴上的对应点的位置如图所示,下列结论中正确的是( )
A. a>bB. |b|<|c|C. a+c<0D. ab>c
8.如图,平面直角坐标系中有M,N、P,Q四个点,其中的三个点在同一反比例函数的图象上,则不在这个图象上的点是( )
A. 点NB. 点MC. 点PD. 点Q
9.几名同学租一辆面包车去旅游,面包车的租价为240元,出发时又增加了2名同学,结果每个同学比原来少分摊了4元钱车费,设实际参加旅游的同学共x人,则所列方程为( )
A. 240x−240x−2=4B. 240x−2−240x=4C. 240x−240x+2=4D. 240x+2−240x=4
10.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(9,0),点C的坐标为(0,3),以OA,OC为边作矩形OABC.动点E,F分别从点O,B同时出发,以每秒1个单位长度的速度沿OA,BC向终点A,C移动.当移动时间为4秒时,AC⋅EF的值为( )
A. 10B. 9 10C. 15D. 30
11.如图,直线l1//l2,直线AB分别交l1,l2于点A,B,∠MAB=120°,以点B为圆心,BA长为半径画弧,若在弧上存在点C使∠ACB=120°,则∠1的度数是( )
A. 80°
B. 75°
C. 70°
D. 60°
12.一种燕尾夹如图1所示,图2是在闭合状态时的示意图,图3是在打开状态时的示意图(此时AB//CD),相关数据如图(单位:cm).从图2闭合状态到图3打开状态,点B,D之间的距离减少了( )
A. 2cmB. 3cmC. 4cmD. 5cm
13.中国古代数学家赵爽设计的“弦图”蕴含了丰富的数学知识.如图,在由四个全等的直角三角形(△DAE,△ABF,△BCG,△CDH)和中间一个小正方形EFGH拼成的大正方形ABCD中,设∠BAF=α,若2csα=3sinα,则正方形ABCD与正方形EFGH的面积的比值为( )
A. 13B. 13C. 5D. 5
14.如图,要围一个矩形菜园ABCD,其中一边AD是墙,且AD的长不能超过26m,其余的三边AB,BC,CD用篱笆,且这三边的和为40m,有下列结论:
①AB的长可以为6m;
②AB的长有两个不同的值满足菜园ABCD面积为192m2;
③菜园ABCD面积的最大值为200m2.
其中正确的是( )
A. ①②B. ①③C. ②③D. ①②③
15.如图,AB是半圆O的直径,点C,D在半圆上,CD=DB,连接OC,CA,OD,过点B作EB⊥AB,交OD的延长线于点E.设△OAC的面积为S1,△OBE的面积为S2,若S1S2=23,则tan∠ACO的值为( )
A. 2B. 2 23C. 75D. 32
16.对于二次函数y=ax2+bx+c,定义函数y=ax2+bx+c(x≥0)−ax2−bx−c(x<0)是它的相关函数.若一次函数y=x+1与二次函数y=x2−4x+c的相关函数的图象恰好两个公共点,则c的值可能是( )
A. −1B. 0C. 12D. 2
二、填空题:本题共3小题,共10分。
17.关于x的一元二次方程x2−4x+m=0有两个相等的实数根,则m的值为______.
18.如图,在平面直角坐标系中,点B在函数y=3x的图象上,点A在函数y=kx图象上,若OA=2OB,∠AOB=90°,则k的值为______.
19.如图,矩形ABCD中,P是AD边上的动点,连接点P与AB边的中点E,将△APE沿PE翻折得到△OPE,延长PO交边BC于点F,作∠PFC的平分线FG,交边AD点G.
(1)若∠AEP=35°,则∠PFG= ______°;
(2)若AB=2,且E、O、G三点共线,则AP= ______.
三、解答题:本题共7小题,共72分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
20.(本小题9分)
解方程组x+3y=4①2x−y=1②,下面是两同学的解答过程:
甲同学:
解:把方程2x−y=1变形为y=2x−1,再将y=2x−1代入方程①得x+3(2x−1)=4,…
乙同学:
解:将方程2x−y=1的两边乘以3得6x−3y=3,再将①+②,得到(x+3y)+(6x−3y)=4+3,…
(1)甲同学运用的方法是______,乙同学运用的方法是______;(填序号)
①代入消元法;②加减消元法.
(2)请选择一种解法,写出完整的解答过程.
21.(本小题9分)
一只不透明的袋子中装有4个小球,分别标有编号1,2,3,4,这些小球除编号外都相同.
(1)搅匀后从中任意摸出1个球,这个球的编号是2的概率为______;
(2)搅匀后从中任意摸出1个球,记录球的编号后放回、搅匀,再从中任意摸出1个球.求第2次摸到的小球编号比第1次摸到的小球编号大1的概率是多少?(用画树状图或列表的方法说明)
22.(本小题9分)
(1)若关于a,b的多项式3(a2−2ab+b2)−(2a2−mab+2b2)中不含有ab项,则m的值为______.
(2)完全平方公式经过适当的变形,可以解决很多数学问题.
例如:若a+b=3,ab=1,求a2+b2的值.
解:∵a+b=3,ab=1,
∴(a+b)2=9,2ab=2,
∴a2+b2+2ab=9,
∴a2+b2=7.
根据上面的解题思路与方法解决下列问题:
(i)如图,点C是线段AB上的一点,分别以AC,BC为边向直线AB两侧作正方形BCFG,正方形AEDC,设AB=8,两正方形的面积和为40,则△AFC的面积为______;
(ii)若(9−x)(x−6)=2,求(9−x)2+(x−6)2的值.
23.(本小题10分)
四边形不具有稳定性,工程上可利用这一性质解决问题.如图是某篮球架的侧面示意图,BE,CD,GF为长度固定的支架,支架在A,D,G处与立柱AH连接(AH垂直于MN,垂足为H),在B,C处与篮板连接(BC所在直线垂直于MN),EF是可以调节长度的伸缩臂(旋转点F处的螺栓改变EF的长度,使得支架BE绕点A旋转,从而改变四边形ABCD的形状,以此调节篮板的高度).已知AD=BC,DH=208cm,测得∠GAE=60°时,点C离地面的高度为288cm.调节伸缩臂EF,将∠GAE由60°调节为54°,判断点C离地面的高度升高还是降低了?升高(或降低)了多少?(参考数据:sin54°≈0.8,cs54°≈0.6)
24.(本小题10分)
在直角坐标系中,设函数y=ax2+bx+1(a,b是常数,a≠0).
(1)若该函数的图象经过(1,0)和(2,1)两点,求函数的表达式;
(2)已知a=b=1,当x=p,q(p,q是实数,p≠q)时,该函数对应的函数值分别为P,Q,若p+q=2,求证:P+Q>6.
25.(本小题12分)
在矩形ABCD中,已知BC=6,连接BD,∠CBD=30°,点O是边BC上的一动点,⊙O的半径为定值r.
(1)如图1,当⊙O经过点C时,恰好与BD相切,求⊙O的半径r;
(2)如图2,点M是⊙O上的一动点,求三角形ADM面积的最大值;
(3)若⊙O从B出发,沿BC方向以每秒一个单位长度向C点运动,同时,动点E,F分别从点A,点C出发,其中点E沿着AD方向向点D运动,速度为每秒1个单位长度,点F沿着射线CB方向运动,速度为每秒2个单位长度,连接EF,如图3所示,当⊙O平移至点C(圆心O与点C重合)时停止运动,点E,F也随之停止运动.设运动时间为t(秒).在运动过程中,是否存在某一时间t,使⊙O与EF相切,若存在,请求出此时t的值;若不存在,请说明理由.
26.(本小题13分)
某动力科学研究院实验基地内装有一段笔直的轨道AB,长度为1m的金属滑块在上面做往返滑动.如图,滑块首先沿AB方向从左向右匀速滑动,滑动速度为9m/s,滑动开始前滑块左端与点A重合,当滑块右端到达点B时,滑块停顿2s,然后再以小于9m/s的速度匀速返回,直到滑块的左端与点A重合,滑动停止.设时间为t(s)时,滑块左端离点A的距离为l1(m),右端离点B的距离为l2(m),记d=l1−l2,d与t具有函数关系,已知滑块在从左向右滑动过程中,当t=4.5s和5.5s时,与之对应的d的两个值互为相反数;滑块从点A出发到最后返回点A,整个过程总用时27s(含停顿时间).请你根据所给条件决下列问题:
(1)滑块从点A到点B的滑动过程中,d的值______;(填“由负到正”或“由正到负”)
(2)滑块从点B到点A的滑动过程中,求d与t的函数表达式;
(3)在整个往返过程中,若d=18,求t的值.
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:23的相反数是−23,
故选:A.
绝对值相等,但符号不同的两个数互为相反数,特别地,0的相反数是0;据此即可得出答案.
本题考查相反数的定义,此为基础概念,必须熟练掌握.
2.【答案】C
【解析】解:A、原图不是中心对称图形,是轴对称图形,故此选项不合题意;
B、原图既不是中心对称图形,也不是轴对称图形,故此选项不合题意;
C、原图既是中心对称图形,也是轴对称图形,故此选项符合题意;
D、原图不是中心对称图形,是轴对称图形,故此选项不合题意;
故选:C.
根据中心对称图形与轴对称图形的概念进行判断即可.
本题考查的是中心对称图形与轴对称图形的概念.轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合,中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后与自身重合.
3.【答案】B
【解析】解:连接AB,将点A平移到点P,即为向上平移3个单位,将点B向上平移3个单位后,点B不在PQ直线上,
∴AB与PQ不平行,选项A错误,
连接BC,将点B平移到点P,即为向上平移4个单位,再向右平移1个单位,将点C按点B方式平移后,点C在PQ直线上,
∴BC//PQ,选项B正确,
连接BD、AD,并延长与直线PQ相交,
根据垂直的意义,BD、AD与PQ不垂直,
选项C、D错误.
故选:B.
根据平行的本质是平移,将线段AB、线段BC平移至线段PQ上,若重合则平行,若不重合则不平行.延长线段DB、线段DA与线段PQ相交,观察所成的角是否为直角判定是否垂直.
本题考查了学生在网格中的数形结合的能力,明确平行的本质是平移,将线段平移后观察是否重合从而判定是否平行是解决本题的关键.
4.【答案】D
【解析】解:根据主视图可知,只有D选项不可能.
故选:D.
根据主视图即可判断出答案.
本题考查了由三视图判断几何体,熟练掌握主视图的定义是解题的关键.
5.【答案】B
【解析】解:A.a3与a2不是同类项,无法合并,
则A不符合题意;
B.a3⋅a2
=a3+2
=a5,
则B符合题意;
C.a3÷a2=a,
则C不符合题意;
D.(a3)2=a6,
则D不符合题意;
故选:B.
利用合并同类项法则,同底数幂乘法法则,同底数幂除法法则,幂的乘方法则将各项计算后进行判断即可.
本题考查整式的运算,其相关运算法则是基础且重要知识点,必须熟练掌握.
6.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查了解不等式组及在数轴上表示不等式组的解集。
先求出不等式组中每一个不等式的解集,再求出它们的公共部分,得出不等式组的解集,然后把不等式组的解集表示在数轴上即可。
【解答】
解:2x+2>0−x≥−1,
解得x>−1x≤1,
∴不等式组的解集是:−1
故选D。
7.【答案】B
【解析】解:A、左边的数总小于右边的数,故a>b不正确;
B、绝对值就是离开原点的距离,所以|b|<|c|是正确的;
C、异号两数相加,取绝对值较大数的符号,故a+c<0不正确;
D、不妨取a=−2.5,b=−0.6,ab=1.5
故选B.
【分析】
A、由图知,aB、绝对值就是与原点的距离,所以符合题意;
C、两数的和,取绝对值较大数的符号,取c的符号,所以不符合题意;
D、举例子验证即可.
本题考查有理数的大小比较,关键是看在数轴上的位置.利用数轴来比较大小.
8.【答案】A
【解析】解:∵2×(−6)=12;−3×4=−12;−2×6=−12;−5×1=−5;
从上面求值情况可明显看出:若其中有三个点在同一反比例函数图象上,则不在这个反比例函数的图象上的点是N(−5,1).
故选:A.
此题可以先假设M,N、P,Q四点都位于反比例函数图象上,求出各点对应的k值,找出与其它三个不同的k值即可
本题主要考查反比例函数图象上点的坐标特征,所有在反比例函数上的点的横纵坐标的积应等于比例系数.
9.【答案】B
【解析】解:设参加旅游的同学共x人,原有人数为(x−2)人,
由题意得,240x−2−240x=4,
故选:B.
设参加旅游的同学共x人,原有人数为(x−2)人,根据每个同学比原来少分摊了4元钱车费,列方程.
本题考查由实际问题抽象出分式方程,解题关键是读懂题意,设出未知数,找出合适的等量关系,列方程即可.
10.【答案】D
【解析】解:连接AC、EF.
∵四边形OABC为矩形,
∴B(9,3).
又∵OE=BF=4,
∴E(4,0),F(5,3).
∴AC= OC2+OA2= 32+92=3 10,
EF= (5−4)2+32= 10,
∴AC⋅EF=3 10× 10=30.
故选:D.
利用点的坐标,分别计算AC和EF,再相乘即可.
本题主要考查矩形的性质及坐标,较为简单,直接计算即可.
11.【答案】A
【解析】解:如图,
由作法得BA=BC,
∴∠BAC=∠ACB=20°,
∵∠MAB=120°,
∴∠MAC=120°−20°=100°,
∵直线l1//l2,
∴∠2=∠MAC=100°,
∴∠1=180°−∠2=80°.
故选:A.
先利用作法得到得BA=BC,则利用等腰三角形的性质得到∠BAC=20°,于是可计算出∠MAC=100°,再根据平行线的性质得到∠2=100°,然后根据邻补角的定义得到∠1的度数.
本题考查了作图−复杂作图:解决此类题目的关键是熟悉基本几何图形的性质,结合几何图形的基本性质把复杂作图拆解成基本作图,逐步操作.也考查了平行线的性质.
12.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查了相似三角形的应用,正确的识别图形是解题的关键.
根据相似三角形的判定和性质定理即可得到结论.
【解答】
解:连接BD,如图所示:
由题意得,AEAB=AFAD,∠A=∠A,
∴△AEF∽△ABD,
∴AEAB=EFBD,
∴25=2BD,
∴BD=5cm,
∴点B,D之间的距离减少了5−2=3(cm),
故选:B.
13.【答案】A
【解析】解:设小直角三角形的长直角边为a,短直角边为b,斜边长为c.
∵四边形EFGH是正方形,
∴∠GFE=90°.
∴∠AFB=90°.
∴csα=ac,sinα=bc.
∵2csα=3sinα,
∴2ac=3bc.
∴a=32b.
∵S正方形ABCD=a2+b2=94b2+b2=134b2,
S正方形EFGH=(a−b)2=14b2,
∴正方形ABCD与正方形EFGH的面积的比值为13.
故选:A.
设小直角三角形的长直角边为a,短直角边为b,斜边长为c,分别表示出csα和sinα,根据2csα=3sinα,可得a和b的关系,用含b的式子表示出a.易得S正方形ABCD=a2+b2,S正方形EFGH=(a−b)2,把相关数值代入后整理,进而求得正方形ABCD与正方形EFGH的面积的比值即可.
本题综合考查了勾股定理和锐角三角函数的知识.根据sinα和csα的关系得到小直角三角形两直角边的关系是解决本题的关键.
14.【答案】C
【解析】解:设AD边长为xm,则AB边长为40−x2m.
当AB=6时,40−x2=6,解得x=28,
∵AD的长不能超过26m,
∴x≤26,故①不正确;
∵菜园ABCD面积为192m2,
∴x⋅40−x2=192,
整理得:x2−40x+384=0,
解得x=24或x=16,故②正确;
设矩形菜园的面积为Sm2,根据题意得:S=x⋅40−x2=−12(x2−40x)=−12(x−20)2+200,
∵−12<0,20<26,
∴当x=20时,S有最大值,最大值为200,故③正确;
∴选项正确的有2个.
故选:C.
①设AD边长为xm,则AB边长为40−x2m.当AB=6时求出AD是28,不符合题意即可判断正误;
②列出一元二次方程x⋅40−x2=192,求出x值即可判断正误;
③列出二次函数解析式S=−12(x−20)2+200,根据最值求法即可判断正误.
本题考查了一元二次方程与二次函数的应用,准确列出方程和函数解析式是解答本题的关键.
15.【答案】A
【解析】解:如图,过C作CH⊥AO于H,
∵CD=BD,
∴∠COD=∠BOE=∠CAO,
∵S1S2=23,即12OA⋅CH12OB⋅BE=23,
∴CHBE=23,
∵∠A=∠BOE,
∴tan∠A=tan∠BOE,
∴CHAH=BEOB,即CHBE=AHOB=23,
设AH=2m,则BO=3m=AO=CO,
∴OH=3m−2m=m,
∴CH= 9m2−m2=2 2m,
∴tan∠A=CHAH=2 2m2m= 2,
∵OA=OC,
∴∠A=∠ACO,
∴tan∠ACO= 2;
故选:A.
如图,过C作CH⊥AO于H,证明∠COD=∠BOE=∠CAO,由S1S2=23,即12OA⋅CH12OB⋅BE=23,可得CHBE=23,证明tan∠A=tan∠BOE,可得CHBE=AHOB=23,设AH=2m,则BO=3m=AO=CO,可得OH=3m−2m=m,CH= 9m2−m2=2 2m,再利用正切的定义可得答案.
本题考查的是圆周角定理的应用,勾股定理的应用,锐角三角函数的应用,作出合适的辅助线构建直角三角形是解本题的关键.
16.【答案】D
【解析】解:直线y=x+1与y轴的交点为(0,1),
二次函数y=x2−4x+c的相关函数为y=x2−4x+c(x≥0)−x2+4x−c(x<0),
一次函数y=x+1与函数y=x2−4x+c(x≥0)−x2+4x−c(x<0)恰有两个交点,如图所示:
由图象知,当c≥1时,y=x+1与y=x2−4x+c(≥0)恰有两个交点,
∴方程x2−4x+c=x+1有两个不相等的实数根,
即x2−5x+c−1=0,
Δ=(−5)2−4(c−1)>0,
∴c<294,
∴c的取值范围为1≤c<294,
∴c可能的值为2,
故选:D.
画出一次函数y=x+1与二次函数y=x2−4x+c的相关函数的图象,利用数形结合的思想解答即可.
本题考查二次函数图象与系数的关系,关键是画出函数图象,利用数形结合的思想解答.
17.【答案】4
【解析】解:根据题意得Δ=42−4m=0,
解得m=4.
故答案为:4.
根据判别式的意义得到Δ=42−4m=0,然后解一次方程即可.
本题考查了一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的判别式Δ=b2−4ac:当Δ>0,方程有两个不相等的实数根;当Δ=0,方程有两个相等的实数根;当Δ<0,方程没有实数根.
18.【答案】−12
【解析】解:作AM⊥x轴,垂足为M,BN⊥x轴,垂足为N.
∵∠AOB=90°,
∴∠AOM=∠OBN,∠AMO=∠ONB=90°,
∴△AMO∽△ONB,
∴s△AMOS△ONB=AO2OB2=4,
∵S△ONB=32,
∴S△AOM=32×4=6,
∴丨k丨=2×6=12,
∵图象在第二象限,
∴k=−12.
利用相似解答出三角形AOM的面积,根据反比例函数k值的几何意义解答即可.
本题考查了反比例函数图象上点的坐标特征,熟练掌握k值几何意义是关键.
19.【答案】55 22
【解析】解:(1)∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=90°,
∵∠AEP=35°,
∴∠APE=90°−35°=55°,
由折叠可知:∠APE=∠OPE,
∴∠APF=2∠APE,
∵GF平分∠PFC,
∴∠PFC=2∠PFG,
∴∠PFG=∠APE=55°,
故答案为:55;
(2)∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD=2,∠A=∠B=∠C=∠D=90°,
如图,过点G作GH⊥CD于点H,得矩形DCHG,矩形AGHB,
∴AB=CD=GH=2,∠GHF=90°,
由折叠可知:∠APE=∠OPE,
∴∠EOP=∠A=90°,
∴∠GOF=∠GHF=90°,
∵GF平分∠PFC,
∴∠PFG=∠HFG,
∵GF=GF,
∴△GFO≌△GFH(AAS),
∴GO=GH=2,
∵E是AB边的中点,
∴AE=BE=1,
由折叠可知:AP=OP,AE=OE=1,
∴EG=EO+GO=1+2=3,
∴AG= EG2−AE2= 32−12=2 2,
∴PG=AG−AP=2 2−AP,
在Rt△POG中,根据勾股定理得:PG2=PO2+OG2,
∴(2 2−AP)2=AP2+22,
∴AP= 22,
故答案为: 22.
(1)根据矩形的性质得∠APE=55°,由折叠得∠APE=∠OPE,进而可以解决问题;
(2)过点G作GH⊥CD于点H,得矩形DCHG,矩形AGHB,证明△GFO≌△GFH(AAS),得GO=GH=2,然后利用勾股定理即可解决问题.
本题考查了作图−轴对称变换,角平分线的性质,矩形的性质,解决本题的关键是掌握翻折的性质.
20.【答案】① ②
【解析】解:(1)甲同学运用的方法是①,乙同学运用的方法是②;
故答案为:①,②;
(2)选择①,
解:把方程2x−y=1变形为y=2x−1,
再将y=2x−1代入方程①得x+3(2x−1)=4,
解得:x=1,
把x=1代入得:y=2−1=1,
则方程组的解为x=1y=1;
选择②,
解:将方程2x−y=1的两边乘以3得6x−3y=3,
再将①+②,得到(x+3y)+(6x−3y)=4+3,
整理得:7x=7,
解得:x=1,
把x=1代入①得:1+3y=4,
解得:y=1,
则方程组的解为x=1y=1.
(1)观察甲乙两位同学的做法,判断即可;
(2)选择一种解法,写出完整过程即可.
此题考查了解二元一次方程组,利用了消元的思想,消元的方法有:代入消元法与加减消元法.
21.【答案】14
【解析】解:(1)∵一共有4个编号的小球,编号为2的有一个,
∴P(任意摸出1个球,这个球的编号是2)=14;
(2)画树状图如下:
一共有在16个等可能的结果,其中第2次摸到的小球编号比第1次摸到的小球编号大1出现了3次,
∴P(第2次摸到的小球编号比第1次摸到的小球编号大1)=316.
(1)直接利用概率公式求出即可;
(2)用列表法或树状图法列举出所有等可能的结果,从中找出第2次摸到的小球编号比第1次摸到的小球编号大1的结果,然后利用等可能事件的概率公式求出即可.
本题考查概率公式,列表法和树状图法求等可能事件的概率,掌握列表法和树状图法求等可能事件的概率的方法是解题的关键.
22.【答案】6 6
【解析】解:(1)3(a2−2ab+b2)−(2a2−mab+2b2)
=3a2−6ab+3b2−2a2+mab−2b2
=a2+(m−6)ab+b2,
∵不含有ab项,
∴m−6=0,
∴m=6,
故答案为:6.
(2)(i)设正方形BCFG和AEDC的边长分别为a和b,则△AFC的面积为12ab.
根据题意,得a+b=8,a2+b2=40,
∵(a+b)2=a2+2ab+b2=64,
∴ab=12,
∴S△AFC=12×12=6,
故答案为:6.
(ii)令(9−x)=m,(x−6)=n,则(9−x)2+(x−6)2=m2+n2,
∴m+n=3,mn=2,
∴(m+n)2=m2+2mn+n2=9,
∴m2+n2=5,
∴(9−x)2+(x−6)2=5.
(1)将原多项式去括号、合并同类项,令ab项的系数为0,求出m的值即可;
(2)(i)分别设正方形BCFG和AEDC的边长分别为未知数,得到二者之和、二者平方之和,从而得到二者之积,进而可求得△AFC的面积;
(ii)分别用字母表示(9−x)和(x−6),从而得到二者之和、二者之积,计算二者平方之和即可.
本题考查完全平方公式的几何背景,熟练掌握完全平方公式是解题的关键.
23.【答案】解:点C离地面的高度升高了,
理由:如图,当∠GAE=60°时,过点C作CK⊥HA,交HA的延长线于点K,
∵BC⊥MN,AH⊥MN,
∴BC//AH,
∵AD=BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∴AB//CD,
∴∠ADC=∠GAE=60°,
∵点C离地面的高度为288cm,DH=208cm,
∴DK=288−208=80(cm),
在Rt△CDK中,CD=DKcs60∘=8012=160(cm),
如图,当∠GAE=54°,过点C作CQ⊥HA,交HA的延长线于点Q,
在Rt△CDQ中,CD=160cm,
∴DQ=CD⋅cs54°≈160×0.6=96(cm),
∴96−80=16(cm),
∴点C离地面的高度升高约16cm.
【解析】当∠GAE=60°时,过点C作CK⊥HA,交HA的延长线于点K,根据已知易得BC//AH,从而可得四边形ABCD是平行四边形,进而可得AB//CD,然后利用平行线的性质可得∠ADC=∠GAE=60°,再根据已知可得DK=80cm,最后在Rt△CDK中,利用锐角三角函数的定义求出CD的长;当∠GAE=54°,过点C作CQ⊥HA,交HA的延长线于点Q,在Rt△CDQ中,利用锐角三角函数的定义求出DQ的长,然后进行计算,即可解答.
本题考查了解直角三角形的应用,三角形的稳定性,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.
24.【答案】(1)解:由题意,得a+b+1=04a+2b+1=1,
解得a=1b=−2,
∴该函数表达式为y=x2−2x+1.
(2)证明:由题意,得P=p2+p+1,Q=q2+q+1,
所以P+Q=p2+p+1+q2+q+1
=p2+q2+4
=(2−q)2+q2+4
=2(q−1)2+6≥6,
由条件p≠q,知q≠1.
所以P+Q>6.
【解析】(1)利用待定系数法求二次函数解析式即可;
(2)已知a=b=1,则y=x2+x+1.容易得到P+Q=p2+p+1+q2+q+1,利用p+q=2,即p=2−q代入对代数式P+Q进行化简,并配方得出P+Q=2(q−1)2+6≥6.最后注意利用p≠q条件判断q≠1,得证.
本题主要考查了待定系数法求二次函数表达式,二次函数图象上点的坐标特征,代数式的化简,并利用配方法判断代数式的取值范围,第(2)小问的关键是利用p+q=2,首先对代数式P+Q化简,然后配方说明P+Q的范围,另外注意q≠1.
25.【答案】解:(1)连接OP,OD,如图1,
∵在直角三角形BCD中,∠CBD=30°,BC=6,
∴tan∠CBD=CDBC=CD6= 33,
∴CD=2 3,
∵⊙O与对角线BD相切于点P,
∴OP⊥BD.
在Rt△DPO和Rt△DCO中,
OP=OCOD=OD,
∴Rt△DPO≌Rt△DCO(HL),
∴∠ODP=∠ODC=12∠BDC=30°,
∴OC=DC⋅tan∠ODC=2 3⋅ 33=2.
∴⊙O的半径r=2;
(2)如图2,作OE⊥AD于点E,
∴OE=CD=2 3,
∴M、O、E共线时,ME最大,最大值为2 3+2,
∴S△ADM最大=12AD⋅OM=12×6×(2 3+2)=6 3+6;
(3)在整个运动过程中,存在某一时刻,EF与⊙O相切,此时t的值为6− 63或6+ 63.理由如下:
①EF在⊙O的左侧时,设EF与⊙O相切于点G,连接OG,OE,如图3.1,
由题意得:AE=OB=t,CF=2t,
∴OF=BC−OB−CF=6−3t,
∵四边形ABCD为矩形,
∴∠A=∠B=90°,AE//BO,
∵AE=OB=t,
∴四边形ABOE为矩形,
∴OE=AB=2 3,∠EOF=90°,
∵EF与⊙O相切于点G,
∴OG⊥EF,
∴∠EGO=90°,
∴∠EGO=∠EOF.
∵∠E=∠E,
∴△EGO∽△EOF,
∴OGOE=OFEF.
∵EF= OE2+OF2= (2 3)2+(6−3t)2,
∴22 3=6−3t 12+(6−3t)2,
∴(6−3t)2=6,
∴t=6− 63或t=6+ 63(不合题意,舍去).
②EF在⊙O的右侧时,设EF与⊙O相切于点G,连接OG,OE,如图3.2,
由题意得:AE=OB=t,CF=2t,
∴OF=CF−OC=CF−(BC−OB)=3t−6,
∵四边形ABCD为矩形,
∴∠A=∠B=90°,AE//BO,
∵AE=OB=t,
∴四边形ABOE为矩形,
∴OE=AB=2 3,∠EOF=90°,
∵EF与⊙O相切于点G,
∴OG⊥EF,
∴∠EGO=90°,
∴∠EGO=∠EOF.
∵∠E=∠E,
∴△EGO∽△EOF,
∴OGOE=OFEF.
∵EF= OF2+OE2= (2 3)2+(3t−6)2,
∴22 3=3t−6 12+(3t−6)2,
∴(3t−6)2=6,
∴t=6− 63(不合题意,舍去)或t=6+ 63.
综上,在整个运动过程中,存在某一时刻,EF与⊙O相切,此时t的值为6− 63或6+ 63.
【解析】(1)连接OP,OD,利用圆的有关性质,圆的切线的性质定理,直角三角形的边角关系定理解答即可;
(2)要使三角形ADM面积最大,只要使M到AD的距离最大即可;圆心O到AD的距离为定值,所以M到AD的距离最大值为2 3+2,然后依据三角形面积计算公式解答即可;
(3)利用分类讨论的思想方法分两种情况讨论解答:①EF在⊙O的左侧时,画出符合题意的图形,由题意得:AE=OB=t,CF=2t,利用矩形的判定与性质,圆的切线的性质定理,勾股定理,相似三角形的判定与性质解答即可得出结论;②EF在⊙O的右侧时,画出符合题意的图形,利用①中的方法解答即可.
本题主要考查了圆的有关性质,矩形的性质,圆的切线的性质,直角三角形的边角关系定理,勾股定理,相似三角形的判定与性质,连接经过切点的半径是解决此类问题常添加的辅助线.
26.【答案】(1)由负到正.
(2)设轨道AB的长为n,
当滑块从点A到点B的滑动过程中,
∵l1+l2+1=n,
∴l2=n−l1−1,
∴d=l1−l2=l1−(n−l1−1)=2l1−n+1=2×9t−n+1=18t−n+1,
∴d是t的一次函数,
∵当t=4.5s和5.5s时,与之对应的d的两个值互为相反数;
∴当t=5时,d=0,
∴18×5−n+1=0,
∴n=91,此时d=18t−90
∴滑块从点A到点B所用的时间为(91−1)÷9=10(s),
∵整个过程总用时27s (含停顿时间).当滑块右端到达点B时,滑块停顿2s,
∴滑块从B返回到A所用的时间为27−10−2=15s.
∴滑块返回的速度为:(91−1)÷15=6(m/s),
∴当12≤t≤27时,l2=6(t−12),
∴l1=91−1−l2=90−6(t−12)=162−6t,
∴l1−l2=162−6t−6(t−12)=−12t+234,
∴滑块从点B到点A的滑动过程中,d与t的函数表达式为:d=−12t+234;
(3)当d=18时,有两种情况:
由(2)可得,
①当0≤t≤10时,18t−90=18,
∴t=6;
②当12≤t≤27时,−12t+234=18,
∴t=18.
综上所述,当t=6或18时,d=18.
【解析】【分析】
(1)根据等式d=l1−l2,结合题意,即可求解;
(2)设轨道AB的长为n,根据已知条件得出l1+l2+1=n,则d=l1−l2=18t−n+1,根据当t=4.5s和5.5s时,与之对应的d的两个值互为相反数;则t=5时,d=0,得出d=91,继而求得滑块返回的速度为(91−1)÷15=6(m/s),得出l2=6(t−12),代入d=l1−l2,即可求解;
(3)当d=18时,有两种情况,由(2)可得,①当0≤t≤10时,②当12≤t≤27时,分别令d=18,进而即可求解.
本题考查了一次函数的应用,分析得出n=91,并求得往返过程中的解析式是解题的关键.
【解答】
(1)解:∵d=l1−l2,
当滑块在A点时,l1=0,d=−l2<0,
当滑块在B点时,l2=0,d=l1>0,
∴d的值由负到正.
(2)见答案;
(3)见答案.
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