试卷 2021年江苏省盐城市东台市第五教育联盟中考数学第一次质检试卷
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一、选择题(本大题共有8小题,每小题3分,共24分.在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,请将正确选项的字母代号填涂在答题卡相应位置上)
1.(3分)﹣的倒数是( )
A.﹣ B. C.﹣3 D.3
2.(3分)下列标志是中心对称图形,但不是轴对称图形的是( )
A. B.
C. D.
3.(3分)如图,是由5个大小相同的小正方体摆成的几何体,从上面看到的平面图形是( )
A. B. C. D.
4.(3分)下列计算正确的是( )
A.a2+a2=2a4 B.a•a4=a5 C.(a3)2=a5 D.a6÷a2=a3
5.(3分)2019年10月1日国庆阅兵式上首次亮相了我国自主研发的洲际导弹“东风41号”,它的射程可以达到12000公里,数字12000用科学记数法表示为( )
A.1.2×103 B.1.2×104 C.12×103 D.0.12×104
6.(3分)中学篮球队13名队员的年龄情况如下,则这个队队员年龄的众数和中位数为( )
年龄(岁)
14
15
16
17
18
人数(人)
1
4
3
3
2
A.15,15 B.15,15.5 C.15,16 D.16,15
7.(3分)一个圆锥的主视图是边长为6cm的正三角形,则这个圆锥的侧面积等于( )
A.36 πcm2 B.24πcm2 C.18πcm2 D.12 πcm2
8.(3分)已知α,β是方程x2+2017x+1=0的两个根,则(1+2019α+α2)(1+2019β+β2)的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
二、填空题(共8小题,每小题3分,满分24分)
9.(3分)一组数1、2、3、4、5的方差是S12与另一组数3、4、5、6、7的方差S22的大小比较S12 S22(填写:大于、等于、小于).
10.(3分)一个小球在如图所示的方格地板上自由滚动,并随机停留在某块地板上,每块地板大小、质地完全相同,那么该小球停留在黑色区域的概率是 .
11.(3分)分解因式:3x2﹣3y2= .
12.(3分)若在实数范围内有意义,则x的取值范围为 .
13.(3分)抛物线y=x2﹣3的顶点坐标是 .
14.(3分)抛物线经过坐标系(﹣1,0)和(0,3)两点,对称轴x=1,如图所示,则当y<0时,x的取值范围是 .
15.(3分)如图,四边形ABCD内接于⊙O,BC是⊙O的直径,AD∥BC,AC与BD相交于点P,若∠APB=50°,则∠PBC= .
16.(3分)如图,抛物线y=x2﹣4与x轴交于A、B两点,P是以点C(0,3)为圆心,2为半径的圆上的动点,Q是线段PA的中点,连接OQ.则线段OQ的最大值是 .
三、解答题(本大题共有12小题,共102分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、推理过程或演算步骤)
17.(6分)计算:|1﹣2cos30°|+﹣(﹣)﹣1﹣(5﹣π)0
18.(6分)解分式方程:+1=.
19.(8分)先化简,再求值:(x﹣2+)÷,其中x=﹣.
20.(8分)小涵和小悦商定来玩一种“摸字组词”游戏.一个不透明的口袋里装有分别标有“奋”“发”“图”“强”的4个小球,除汉字不同外,小球没有任何区别,摸球前先搅拌均匀再摸球.如果摸一次同时取出2个球上的汉字恰能组成“奋发”或“图强”则小涵赢,否则小悦赢.
(1)用列表或树状图列出摸字的所有可能出现的情况.
(2)请判断该“摸字组词”游戏对小涵和小悦双方是否公平?并说明理由.
21.(8分)如图所示,一次函数y=kx+b与反比例函数y=的图象交于A(2,4),B(﹣4,n)两点.
(1)分别求出一次函数与反比例函数的表达式.
(2)过点B作BC⊥x轴,垂足为点C,连接AC,求△ACB的面积.
22.(10分)如图,在矩形ABCD中,BE⊥AC,DF⊥AC,垂足分别为E、F,连接DE、BF.
(1)求证:BE=DF;
(2)判断四边形BEDF的形状,并说明理由.
23.(10分)随着科技的进步和网络资源的丰富,在线学习已经成为更多人的自主学习选择.某校计划为学生提供以下四类在线学习方式:在线阅读、在线听课、在线答题和在线讨论.为了解学生需求,该校随机对本校部分学生进行了“你对哪类在线学习方式最感兴趣”的调查,并根据调查结果绘制成如下两幅不完整的统计图.
(1)求本次调查的学生总人数,并补全条形统计图;
(2)求扇形统计图中“在线阅读”对应的扇形圆心角的度数;
(3)该校共有学生1800人,请你估计该校对在线阅读最感兴趣的学生人数.
24.(10分)专卖店卖某品牌文化衫,如果每件利润为30元(市场管理部门规定,该品牌文化衫每件利润不能超过50元),每天可售出50件.根据市场调查发现,销售单价每增加2元,每天销售量会减少1件.设销售单价增加x元,每天售出y件.
(1)请写出y与x之间的函数表达式;(写出自变量x的范围)
(2)当x为多少时,超市每天销售这种品牌文化衫可获利润1932元?
(3)设超市每天销售这种文化衫可获利w元,当x为多少时w最大,最大值是多少?
25.(10分)如图,以AB为直径作半圆O,C是半圆上一点,∠ABC的平分线交⊙O于点E,D为BE延长线上一点,且DE=FE.
(1)求证:AD为⊙O的切线;
(2)若AB=20,sin∠EBA=0.6,求CF的长.
26.(12分)如图,△ABC是以BC为底边的等腰三角形,A,C分别是一次函数y=﹣x+3的图象与y轴,x轴的交点,点B在二次函数y=x2+bx+c的图象上,且该二次函数图象上存在一点D使四边形ABCD能构成平行四边形.
(1)求该二次函数的表达式;
(2)动点P在线段AD上从点A至点D运动,同时动点Q在线段AC上从点C到点A运动,两点都是以每秒1个单位长度的速度运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止.
①当△APQ是直角三角形时,求P的坐标;
②四边形PDCQ的面积是否有最小值?若有,求出面积的最小值和点P的坐标;若没有,请说明理由.
27.(14分)问题背景:已知∠EDF的顶点D在△ABC的边AB所在直线上(不与A,B重合),DE交AC所在直线于点M,DF交BC所在直线于点N,记△ADM的面积为S1,△BND的面积为S2.
(1)初步尝试:如图①,当△ABC是等边三角形,AB=6,∠EDF=∠A,且DE∥BC,AD=2时,则S1•S2= ;
(2)类比探究:在(1)的条件下,先将点D沿AB平移,使AD=4,再将∠EDF绕点D旋转至如图②所示位置,求S1•S2的值;
(3)延伸拓展:当△ABC是等腰三角形时,设∠B=∠A=∠EDF=α.
(Ⅰ)如图③,当点D在线段AB上运动时,设AD=a,BD=b,求S1•S2的表达式(结果用a,b和α的三角函数表示).
(Ⅱ)如图④,当点D在BA的延长线上运动时,设AD=a,BD=b,直接写出S1•S2的表达式,不必写出解答过程.
2021年江苏省盐城市东台市第五教育联盟中考数学第一次质检试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共有8小题,每小题3分,共24分.在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,请将正确选项的字母代号填涂在答题卡相应位置上)
1.(3分)﹣的倒数是( )
A.﹣ B. C.﹣3 D.3
【分析】乘积是1的两数互为倒数.
【解答】解:﹣的倒数是﹣3.
故选:C.
2.(3分)下列标志是中心对称图形,但不是轴对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据轴对称图形与中心对称图形的概念求解.
【解答】解:A、是轴对称图形,是中心对称图形,故此选项不符合题意;
B、不是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不符合题意;
C、不是轴对称图形,是中心对称图形,故此选项符合题意;
D、是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不符合题意;
故选:C.
3.(3分)如图,是由5个大小相同的小正方体摆成的几何体,从上面看到的平面图形是( )
A. B. C. D.
【分析】根据从上面看得到的图形是俯视图,可得答案.
【解答】解:从上面看下层是一个小正方形,上层是三个小正方形,
故选:D.
4.(3分)下列计算正确的是( )
A.a2+a2=2a4 B.a•a4=a5 C.(a3)2=a5 D.a6÷a2=a3
【分析】分别根据合并同类项的法则,同底数幂的乘法法则,幂的乘方法则以及同底数幂的除法法则逐一判断即可.
【解答】解:a2+a2=2a2,故选项A不合题意;
a•a4=a5,故选项B符合题意;
(a3)2=a6,故选项C不合题意;
a6÷a2=a4,故选项D不合题意.
故选:B.
5.(3分)2019年10月1日国庆阅兵式上首次亮相了我国自主研发的洲际导弹“东风41号”,它的射程可以达到12000公里,数字12000用科学记数法表示为( )
A.1.2×103 B.1.2×104 C.12×103 D.0.12×104
【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.当原数绝对值大于10时,n是正数;当原数的绝对值小于1时,n是负数.
【解答】解:将12000用科学记数法表示为:1.2×104.
故选:B.
6.(3分)中学篮球队13名队员的年龄情况如下,则这个队队员年龄的众数和中位数为( )
年龄(岁)
14
15
16
17
18
人数(人)
1
4
3
3
2
A.15,15 B.15,15.5 C.15,16 D.16,15
【分析】根据中位数、众数的意义进行解答即可.
【解答】解:这13名队员的年龄出现次数最多的是15岁,共出现4次,因此年龄的众数是15岁;
将这13名队员的年龄从小到大排列后,处在中间位置的一个数是16岁,因此中位数是16岁,
故选:C.
7.(3分)一个圆锥的主视图是边长为6cm的正三角形,则这个圆锥的侧面积等于( )
A.36 πcm2 B.24πcm2 C.18πcm2 D.12 πcm2
【分析】根据视图的意义得到圆锥的母线长为6cm,底面圆的半径为3cm,然后根据圆锥的侧面展开图为一扇形,这个扇形的弧长等于圆锥底面的周长,扇形的半径等于圆锥的母线长和扇形的面积公式求解.
【解答】解:根据题意得圆锥的母线长为6cm,底面圆的半径为3cm,
所以这个圆锥的侧面积=×6×2π×3=18π(cm2).
故选:C.
8.(3分)已知α,β是方程x2+2017x+1=0的两个根,则(1+2019α+α2)(1+2019β+β2)的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】由α、β是方程x2+2017x+1=0的两个根,可得α2+2017α+1=0,β2+2017β+1=0,α+β=﹣2017,αβ=1,在将(1+2019α+α2)(1+2019β+β2)进行适当的变形,即可求出结果.
【解答】解:∵α,β是方程x2+2017x+1=0的两个根,
∴α2+2017α+1=0,β2+2017β+1=0,α+β=﹣2017,αβ=1,
∴(1+2019α+α2)(1+2019β+β2)
=(1+2017α+α2+2α)(1+2017β+β2+2β)
=4αβ
=4,
故选:D.
二、填空题(共8小题,每小题3分,满分24分)
9.(3分)一组数1、2、3、4、5的方差是S12与另一组数3、4、5、6、7的方差S22的大小比较S12 等于 S22(填写:大于、等于、小于).
【分析】由第2组数据是在第1组数据的基础上每个数据都加上2的知第2组数据的波动性与第1组数据的波动性相同,从而得出答案.
【解答】解:由题意知,第2组数据是在第1组数据的基础上每个数据都加上2的,
∴第2组数据的波动性与第1组数据的波动性相同,即S12=S22,
故答案为:等于.
10.(3分)一个小球在如图所示的方格地板上自由滚动,并随机停留在某块地板上,每块地板大小、质地完全相同,那么该小球停留在黑色区域的概率是 .
【分析】先求出黑色方砖在整个地板中所占的比值,再根据其比值即可得出结论.
【解答】解:由图可知,黑色方砖6块,共有16块方砖,
∴黑色方砖在整个地板中所占的比值==,
∴小球最终停留在黑色区域的概率是;
故答案为:.
11.(3分)分解因式:3x2﹣3y2= 3(x+y)(x﹣y) .
【分析】原式提取3,再利用平方差公式分解即可.
【解答】解:原式=3(x2﹣y2)=3(x+y)(x﹣y),
故答案为:3(x+y)(x﹣y)
12.(3分)若在实数范围内有意义,则x的取值范围为 x≥6 .
【分析】直接利用二次根式有意义的条件分析得出答案.
【解答】解:若在实数范围内有意义,
则x﹣6≥0,
解得:x≥6.
故答案为:x≥6.
13.(3分)抛物线y=x2﹣3的顶点坐标是 (0,﹣3) .
【分析】根据二次函数的性质,利用顶点式即可得出顶点坐标.
【解答】解:∵抛物线y=x2﹣3,
∴抛物线y=x2﹣3的顶点坐标是:(0,﹣3),
故答案为:(0,﹣3).
14.(3分)抛物线经过坐标系(﹣1,0)和(0,3)两点,对称轴x=1,如图所示,则当y<0时,x的取值范围是 x<﹣1或x>3 .
【分析】函数的对称轴为x=1,抛物线和x轴的一个交点为(﹣1,0),则抛物线和x轴的另外一个交点坐标为(3,0),进而求解.
【解答】解:∵函数的对称轴为x=1,抛物线和x轴的一个交点为(﹣1,0),
∴抛物线和x轴的另外一个交点坐标为(3,0),
则根据函数图象,当y<0时,x的取值范围是x<﹣1或x>3,
故答案为:x<﹣1或x>3.
15.(3分)如图,四边形ABCD内接于⊙O,BC是⊙O的直径,AD∥BC,AC与BD相交于点P,若∠APB=50°,则∠PBC= 25° .
【分析】根据平行线的性质得到=,得到∠PBC=∠PCB,根据三角形的外角性质计算即可.
【解答】解:∵AD∥BC,
∴=,
∴∠PBC=∠PCB,
∵∠APB=50°,
∴∠PBC=25°,
故答案为:25°.
16.(3分)如图,抛物线y=x2﹣4与x轴交于A、B两点,P是以点C(0,3)为圆心,2为半径的圆上的动点,Q是线段PA的中点,连接OQ.则线段OQ的最大值是 3.5 .
【分析】当B、C、P三点共线,且点C在PB之间时,PB最大,而OQ是△ABP的中位线,即可求解.
【解答】解:令y=x2﹣4=0,则x=±4,
故点B(4,0),
设圆的半径为r,则r=2,
连接PB,而点Q、O分别为AP、AB的中点,故OQ是△ABP的中位线,
当B、C、P三点共线,且点C在PB之间时,PB最大,此时OQ最大,
则OQ=BP=(BC+r)=(+2)=3.5,
故答案为3.5.
三、解答题(本大题共有12小题,共102分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、推理过程或演算步骤)
17.(6分)计算:|1﹣2cos30°|+﹣(﹣)﹣1﹣(5﹣π)0
【分析】原式利用绝对值的代数意义,零指数幂、负整数指数幂法则计算即可求出值.
【解答】解:原式=2×﹣1+2﹣(﹣2)﹣1=3.
18.(6分)解分式方程:+1=.
【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:3+x2﹣x=x2,
解得:x=3,
经检验x=3是分式方程的解.
19.(8分)先化简,再求值:(x﹣2+)÷,其中x=﹣.
【分析】先根据分式的混合运算顺序和运算法则化简原式,再将x的值代入计算可得.
【解答】解:原式=(+)•
=•
=2(x+2)
=2x+4,
当x=﹣时,
原式=2×(﹣)+4
=﹣1+4
=3.
20.(8分)小涵和小悦商定来玩一种“摸字组词”游戏.一个不透明的口袋里装有分别标有“奋”“发”“图”“强”的4个小球,除汉字不同外,小球没有任何区别,摸球前先搅拌均匀再摸球.如果摸一次同时取出2个球上的汉字恰能组成“奋发”或“图强”则小涵赢,否则小悦赢.
(1)用列表或树状图列出摸字的所有可能出现的情况.
(2)请判断该“摸字组词”游戏对小涵和小悦双方是否公平?并说明理由.
【分析】(1)根据题意画出树状图得出所有等情况数即可;
(2)根据概率公式先求出小涵赢的概率,从而得出小悦赢的概率,然后进行比较,即可得出游戏对小涵和小悦双方是不公平的.
【解答】解:(1)根据题意画图如下:
根据树状图可得:共有12种等情况数;
(2)∵共有12种等情况数,其中两个球上的汉字恰能组成“奋发”或“图强”的有4种,
∴小涵赢的概率是=,
∴小悦赢的概率是.
∵<,
∴游戏对小涵和小悦双方是不公平的.
21.(8分)如图所示,一次函数y=kx+b与反比例函数y=的图象交于A(2,4),B(﹣4,n)两点.
(1)分别求出一次函数与反比例函数的表达式.
(2)过点B作BC⊥x轴,垂足为点C,连接AC,求△ACB的面积.
【分析】(1)将点A坐标代入y=可得反比例函数解析式,据此求得点B坐标,根据A、B两点坐标可得直线解析式;
(2)根据点B坐标可得底边BC=2,由A、B两点的横坐标可得BC边上的高,据此可得.
【解答】解:(1)将点A(2,4)代入y=,得:m=8,
则反比例函数解析式为y=,
当x=﹣4时,y=﹣2,
则点B(﹣4,﹣2),
将点A(2,4)、B(﹣4,﹣2)代入y=kx+b,
得:,
解得:,
则一次函数解析式为y=x+2;
(2)由题意知BC=2,
则△ACB的面积=×2×6=6.
22.(10分)如图,在矩形ABCD中,BE⊥AC,DF⊥AC,垂足分别为E、F,连接DE、BF.
(1)求证:BE=DF;
(2)判断四边形BEDF的形状,并说明理由.
【分析】(1)根据平行四边形的性质得出BC=DA,结合AD∥BC,从而可得,∠ACB=∠DAC,根据AAS证出△ABE≌△CDF,从而得出BE=DF.
(2)证得BE∥DF且BE=DF即可证得四边形BEDF是平行四边形.
【解答】(1)证明:∵矩形ABCD,
∴AB∥CD,AB=CD,
∴∠BAE=∠DCF,
∵BE⊥AC,DF⊥AC,
∴∠BEA=∠DFC=90°,
∴△ABE≌△CDF(AAS),
∴BE=DF.
(2)四边形BEDF是平行四边形.
∵BE⊥AC,DF⊥AC,
∴BE∥DF,
又∵BE=DF,
∴四边形BEDF是平行四边形.
23.(10分)随着科技的进步和网络资源的丰富,在线学习已经成为更多人的自主学习选择.某校计划为学生提供以下四类在线学习方式:在线阅读、在线听课、在线答题和在线讨论.为了解学生需求,该校随机对本校部分学生进行了“你对哪类在线学习方式最感兴趣”的调查,并根据调查结果绘制成如下两幅不完整的统计图.
(1)求本次调查的学生总人数,并补全条形统计图;
(2)求扇形统计图中“在线阅读”对应的扇形圆心角的度数;
(3)该校共有学生1800人,请你估计该校对在线阅读最感兴趣的学生人数.
【分析】(1)根据在线答题的人数和所占的百分比即可求得本次调查的人数,然后再求出在线听课的人数,即可将条形统计图补充完整;
(2)根据统计图中的数据可以求得扇形统计图中“在线阅读”对应的扇形圆心角的度数;
(3)用该校的总人数乘以在线阅读所占的百分比即可得出答案.
【解答】解:(1)本次调查的学生总人数为:18÷20%=90(人),
在线听课的人数为:90﹣24﹣18﹣12=36(人),
补全统计图如下:
(2)扇形统计图中“在线阅读”对应的扇形圆心角的度数是:360°×=96°.
(3)根据题意得:
1800×=480(人),
答:该校对在线阅读最感兴趣的学生人数有480人.
24.(10分)专卖店卖某品牌文化衫,如果每件利润为30元(市场管理部门规定,该品牌文化衫每件利润不能超过50元),每天可售出50件.根据市场调查发现,销售单价每增加2元,每天销售量会减少1件.设销售单价增加x元,每天售出y件.
(1)请写出y与x之间的函数表达式;(写出自变量x的范围)
(2)当x为多少时,超市每天销售这种品牌文化衫可获利润1932元?
(3)设超市每天销售这种文化衫可获利w元,当x为多少时w最大,最大值是多少?
【分析】(1)根据“每天可售出50件.根据市场调查发现,销售单价每增加2元,每天销售量会减少1件”列函数关系式即可;
(2)根据题意“每天可售出50件.根据市场调查发现,销售单价每增加2元,每天销售量会减少1件,超市每天销售这种玩具可获利润1932元”即可得到结论;
(3)根据题意得到w=﹣(x﹣35)2+2112.5,根据二次函数的性质得到当x<35时,w随x的增大而增大,于是得到结论.
【解答】解:(1)根据题意得,y=﹣x+50(0<x≤20);
(2)根据题意得,(30+x)(﹣x+50)=1932,
解得:x1=54,x2=16,
∵每件利润不能超过50元,
∴x=16,
答:当x为16时,超市每天销售这种玩具可获利润1932元;
(3)根据题意得,w=(30+x)(﹣x+50)=﹣x2+35x+1500=﹣(x﹣35)2+2112.5,
∵a=﹣<0,
∴当x<35时,w随x的增大而增大,
∴当x=20时,w最大=2000,
答:当x为20时w最大,最大值是2000元.
25.(10分)如图,以AB为直径作半圆O,C是半圆上一点,∠ABC的平分线交⊙O于点E,D为BE延长线上一点,且DE=FE.
(1)求证:AD为⊙O的切线;
(2)若AB=20,sin∠EBA=0.6,求CF的长.
【分析】(1)根据圆周角定理得到∠C=∠AEB=90°,求得∠D=∠AFD,根据角平分线的定义得到∠ABD=∠CBF,求得∠DAB=90°,根据切线的判定定理即可得到结论;
(2)根据圆周角定理得到∠CBF=∠CAE=∠EBA,解直角三角形即可得到结论.
【解答】(1)证明:∵AB为⊙O的直径,
∴∠C=∠AEB=90°,
∵DE=FE,
∴AD=AF,
∴∠D=∠AFD,
∵∠AFD=∠BFC,
∴∠D=∠BFC,
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠CBF,
∴∠CBF+∠BFC=∠ABD+∠D=90°,
∴∠DAB=90°,
∴AD为⊙O的切线;
(2)解:∵∠CBF=∠CAE=∠EBA,
∴sin∠EBA=sin∠CBF=sin∠CAE==0.6,
∵AB=20,
∴AE=12,
∵=0.6,AF2=AE2+EF2,
∴AF2=122+(0.6AF)2,
∴AF=15,
∴EF=9,
∵BE===16,
∴BF=BE﹣EF=16﹣9=7,
∵=0.6,
∴CF=0.6×7=4.2.
26.(12分)如图,△ABC是以BC为底边的等腰三角形,A,C分别是一次函数y=﹣x+3的图象与y轴,x轴的交点,点B在二次函数y=x2+bx+c的图象上,且该二次函数图象上存在一点D使四边形ABCD能构成平行四边形.
(1)求该二次函数的表达式;
(2)动点P在线段AD上从点A至点D运动,同时动点Q在线段AC上从点C到点A运动,两点都是以每秒1个单位长度的速度运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止.
①当△APQ是直角三角形时,求P的坐标;
②四边形PDCQ的面积是否有最小值?若有,求出面积的最小值和点P的坐标;若没有,请说明理由.
【分析】(1)求出A、C坐标,再由△ABC是以BC为底边的等腰三角形和四边形ABCD能构成平行四边形求出B、D坐标即可求二次函数的表达式;
(2)①△APQ是等腰直角三角形,分两种情况讨论;
②用t表示出四边形PDCQ的面积,再求最小值即可.
【解答】解:(1)∵A,C分别是一次函数y=﹣x+3的图象与y轴,x轴的交点,
在一次函数y=﹣x+3中,令x=0得y=3,令y=0得x=3,
∴A(0,3),C(3,0),
∵△ABC是以BC为底边的等腰三角形,
∴OC=OB=3,B(﹣3,0),
∵四边形ABCD能构成平行四边形,
∴AD=BC=6,D(6,3),
∵点B、D在二次函数y=x2+bx+c的图象上,
∴,解得b=﹣,c=﹣17,
∴二次函数的表达式为y=x2﹣x﹣17;
(2)①设运动时间是t秒,则AQ=AC﹣CQ=3﹣t,AP=t,
∵A(0,3),C(3,0),∠AOC=90°,
∴∠ACO=45°,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠CAD=45°,
若△APQ是直角三角形,则△APQ是等腰直角三角形,
分两种情况:
(一)∠APC=90°,如答图1:
∴AQ=AP,
∴3﹣t=t,解得t=6﹣3,
∴P(6﹣3,3),
(二)∠AQP=90°,如答图2:
∴AP=AQ,
∴t=(3﹣t),解得t=6﹣6,
∴P(6﹣6,3),
综上所述,当△APQ是直角三角形时,P的坐标是(6﹣3,3)或(6﹣6,3),
(3)过Q作QM⊥AD于M,如答图3:
∵A(0,3),B(﹣3,0),C(3,0),ABCD是平行四边形,
∴S△ACD=S△ABC=×6×3=9,
而CM=AC•sin45°=(3﹣t)•=3﹣t,
∴S△APQ=×t×(3﹣t)=﹣t2+t,
∴S四边形PDCQ=S△ACD﹣S△APQ=9﹣(﹣t2+t)=t2﹣t+9,
当t==时,S四边形PDCQ最小为,
此时P(,3).
27.(14分)问题背景:已知∠EDF的顶点D在△ABC的边AB所在直线上(不与A,B重合),DE交AC所在直线于点M,DF交BC所在直线于点N,记△ADM的面积为S1,△BND的面积为S2.
(1)初步尝试:如图①,当△ABC是等边三角形,AB=6,∠EDF=∠A,且DE∥BC,AD=2时,则S1•S2= 12 ;
(2)类比探究:在(1)的条件下,先将点D沿AB平移,使AD=4,再将∠EDF绕点D旋转至如图②所示位置,求S1•S2的值;
(3)延伸拓展:当△ABC是等腰三角形时,设∠B=∠A=∠EDF=α.
(Ⅰ)如图③,当点D在线段AB上运动时,设AD=a,BD=b,求S1•S2的表达式(结果用a,b和α的三角函数表示).
(Ⅱ)如图④,当点D在BA的延长线上运动时,设AD=a,BD=b,直接写出S1•S2的表达式,不必写出解答过程.
【分析】(1)首先证明△ADM,△BDN都是等边三角形,可得S1=•22=,S2=•(4)2=4,由此即可解决问题;
(2)如图2中,设AM=x,BN=y.首先证明△AMD∽△BDN,可得=,推出=,推出xy=8,由S1=•AD•AM•sin60°=x,S2=DB•BN•sin60°=y,可得S1•S2=x•y=xy=12;
(3)Ⅰ如图3中,设AM=x,BN=y,同法可证△AMD∽△BDN,可得xy=ab,由S1=•AD•AM•sinα=axsinα,S2=DB•BN•sinα=bysinα,可得S1•S2=(ab)2sin2α.
(Ⅱ)结论不变,证明方法类似;
【解答】解:(1)如图1中,
∵△ABC是等边三角形,
∴AB=CB=AC=6,∠A=∠B=60°,
∵DE∥BC,∠EDF=60°,
∴∠BND=∠EDF=60°,
∴∠BDN=∠ADM=60°,
∴△ADM,△BDN都是等边三角形,
∴S1=•22=,S2=•(4)2=4,
∴S1•S2=12,
故答案为12.
(2)如图2中,设AM=x,BN=y.
∵∠MDB=∠MDN+∠NDB=∠A+∠AMD,∠MDN=∠A,
∴∠AMD=∠NDB,∵∠A=∠B,
∴△AMD∽△BDN,
∴=,
∴=,
∴xy=8,
∵S1=•AD•AM•sin60°=x,S2=DB•BN•sin60°=y,
∴S1•S2=x•y=xy=12.
(3)Ⅰ如图3中,设AM=x,BN=y,
同法可证△AMD∽△BDN,可得xy=ab,
∵S1=•AD•AM•sinα=axsinα,S2=DB•BN•sinα=bysinα,
∴S1•S2=(ab)2sin2α.
Ⅱ如图4中,设AM=x,BN=y,
同法可证△AMD∽△BDN,可得xy=ab,
∵S1=•AD•AM•sinα=axsinα,S2=DB•BN•sinα=bysinα,
∴S1•S2=(ab)2sin2α.
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