2021年福建省福州市闽侯县六校中考数学联考试卷(3月份)
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这是一份2021年福建省福州市闽侯县六校中考数学联考试卷(3月份),共26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。
2021年福建省福州市闽侯县六校中考数学联考试卷(3月份)
一、选择题(共10小题,每小题4分)
1.(4分)下列的四个数中,是有理数的是( )
A.π B. C. D.
2.(4分)下列图形一定是轴对称图形的是( )
A.直角三角形 B.平行四边形 C.等腰三角形 D.六边形
3.(4分)已知一个不透明的袋子中装有2个白球和1个黑球,对于“从中摸出一个球是白球”这个事件,下列说法正确的是( )
A.是随机事件 B.是不可能事件
C.是必然事件 D.是确定性事件
4.(4分)下列运算正确的是( )
A.a2•a3=a6 B.(a2)3=a5 C.2a+3a2=5a2 D.a7÷a4=a3
5.(4分)一个几何体由若干个相同的正方体组成,其主视图和俯视图如图所示,则这个几何体中正方体的个数最多是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
6.(4分)八年级一班的平均年龄是12.5岁,方差是40,过一年后该班学生到九年级时,下列说法正确的是( )
A.平均年龄不变 B.年龄的方差不变
C.年龄的众数不变 D.年龄的中位数不变
7.(4分)今有甲乙二人,不知其钱包里有多少钱,若乙把其一半的钱给甲,则甲的钱数为50;而甲把其的钱给乙,则乙的钱数也为50,问甲、乙各有多少钱?设甲的钱数为x,乙的钱数为y,则下列等式成立的是( )
A.x+y=y+x B.y+y=x+x
C.x﹣y=y﹣x D.y﹣y=x﹣x
8.(4分)如图,⊙O中,=,过点A作BC的平行线交过点C的圆的切线于点D,若∠ABC=46°,则∠ADC的度数是( )
A.74° B.67° C.66° D.60°
9.(4分)若不等式ax+b>0的解集是x<2,则下列各点可能在一次函数y=ax+b图象上的是( )
A.(4,1) B.(1,4) C.(1,﹣4) D.(﹣1,﹣4)
10.(4分)如图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=8,E是BC边上一点,作点B关于AE的对称点F,P为CF中点,则DP的最小值为( )
A.4﹣4 B. C.2﹣2 D.2﹣2
二、填空题(共6小题,每小题4分)
11.(4分)计算:+(﹣2)0= .
12.(4分)不等式组的解集是 .
13.(4分)一个凸多边形的内角和是其外角和的2倍,则这个多边形是 边形.
14.(4分)如图,已知数轴上的点A,B,C,D表示的数分别为﹣4,﹣3,﹣,0.5,从A,B,C,D四点中任意取两点,则所取两点之间的距离大于2的概率是 .
15.(4分)如图,已知扇形AOB,C为OA中点,点D在上,将沿直线CD折叠,点A恰好落在点O,若∠AOB=120°,OA=2,则图象中阴影部分的面积是 .
16.(4分)已知过原点O的直线与双曲线y=在一三象限分别交于A,B两点,点C在x轴上,且∠ACB=90°,tan∠ABC=,则△ABC的面积为 .
三、解答题(共9小题,满分86分)
17.(8分)解方程组:.
18.(8分)如图,已知点B,E,C,F在同一条直线上,且BE=CF,AB∥DE,AB=DE.求证:AC=DF.
19.(8分)先化简,再求值:(﹣1)÷,其中m=.
20.(8分)如图,已知△ABC,求作ABC的角平分线AD,及作AD的垂直平分线分别交AD,BC的延长线于E,F两点;并证明FD2=FB•FC.
(要求:尺规作图,保留作图痕迹,不写作法)
21.(8分)已知Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,D为BC边上一点,将△ABD绕点A逆时针旋转90°得到△ACE,点D的对应点是点E,连接BE.将AC平移得到DF.
(点A与点D对应),连接AF.
(1)若AB=3,BD=2,求BE的长;
(2)判断BE,AF的数量关系和位置关系,并证明.
22.(10分)某水果店购进某种水果的成本为20元/千克,经过市场调研发现,这种水果在未来30天的销售单价P(单位:元/千克)与时间(单位:天)之间的关系如图所示的直线上,销售量Q(单位:千克)与时间(天)的函数解析式为:Q=﹣2x+120.
(1)求P关于x的函数解析式;
(2)求该水果店销售利润最大时的x的值;
(3)为响应政府“精准扶贫”的号召,该店决定每销售1千克水果就捐赠n(n为正整数)元给“精准扶贫”对象.欲使捐赠后不亏损,且利润随时间x(x为正整数)的增大而增大,求捐赠额n的值.
23.(10分)某商场举行优惠促销活动,顾客仅可以从以下两种优惠方案中选择一种:
方案一:每满200元减50元;
方案二:每满200元可抽奖一次(多次抽奖,取最优惠奖项).具体规则是依次从装有2个红球、1个白球的甲箱,装有1个红球,2个白球的乙箱,以及装有1个红球、1个白球的丙箱中各随机摸出1个球,所得结果和享受的优惠如表:(注:所有小球仅颜色有区别)
红球个数
3
2
1
0
实际付款
半价
7折
8折
原价
(1)某顾客选择方案二、抽奖一次,利用列举法求这一次抽奖获得半价优惠的概率;
(2)若某顾客购物金额为360元,用所学统计与概率知识比较哪一种方案更划算?
24.(12分)已知AB是⊙O的直径,DA、DC分别切⊙O于点A、C,射线DO分别交⊙O于点E,F,CF,BE交于点G
(1)求证:∠CGE=2∠F;
(2)若DE=4,EF=12,求CG的长.
25.(14分)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=x2+bx.
(1)求抛物线顶点Q的坐标;(用含b的代数式表示)
(2)抛物线与x轴只有一个公共点,经过点(0,2)的直线与抛物线交于点A,B,与x轴交于点K.
①判断△AOB的形状,并说明理由;
②已知E(﹣2,0),F(0,4),设△AOB的外心为M,当点K在线段EF上时,求点M的纵坐标m的取值范围.
2021年福建省福州市闽侯县六校中考数学联考试卷(3月份)
参考答案与试题解析
一、选择题(共10小题,每小题4分)
1.(4分)下列的四个数中,是有理数的是( )
A.π B. C. D.
【分析】根据有理数的定义选出即可.
【解答】解:π,,是无理数,=2是有理数.
故选:C.
2.(4分)下列图形一定是轴对称图形的是( )
A.直角三角形 B.平行四边形 C.等腰三角形 D.六边形
【分析】根据轴对称图形的概念判断即可.
【解答】解:A、直角三角形,不一定是轴对称图形;
B、平行四边形,不一定是轴对称图形;
C、等腰三角形,一定是轴对称图形;
D、六边形,不一定是轴对称图形;
故选:C.
3.(4分)已知一个不透明的袋子中装有2个白球和1个黑球,对于“从中摸出一个球是白球”这个事件,下列说法正确的是( )
A.是随机事件 B.是不可能事件
C.是必然事件 D.是确定性事件
【分析】根据事件发生的可能性大小判断即可.
【解答】解:一个不透明的袋子中装有2个白球和1个黑球,对于“从中摸出一个球是白球”这个事件是随机事件,
故选:A.
4.(4分)下列运算正确的是( )
A.a2•a3=a6 B.(a2)3=a5 C.2a+3a2=5a2 D.a7÷a4=a3
【分析】直接利用整式的乘除运算法则以及合并同类项法则、幂的乘方运算法则分别化简得出答案.
【解答】解:A、a2•a3=a5,故此选项错误;
B、(a2)3=a6,故此选项错误;
C、2a+3a2,无法计算,故此选项错误;
D、a7÷a4=a3,故此选项正确.
故选:D.
5.(4分)一个几何体由若干个相同的正方体组成,其主视图和俯视图如图所示,则这个几何体中正方体的个数最多是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【分析】易得这个几何体共有2层,由俯视图可得第一层立方体的个数,由主视图可得第二层立方体的可能的个数,相加即可.
【解答】解:结合主视图和俯视图可知,左边上层最多有2个,左边下层最多有2个,右边只有一层,且只有1个.
所以图中的小正方体最多5块.
故选:C.
6.(4分)八年级一班的平均年龄是12.5岁,方差是40,过一年后该班学生到九年级时,下列说法正确的是( )
A.平均年龄不变 B.年龄的方差不变
C.年龄的众数不变 D.年龄的中位数不变
【分析】根据题意求出一年后该班学生的平均年龄和方差,根结合选项得到答案.
【解答】解:过一年后该班学生到九年级时,平均年龄是13.5岁,方差是40,
故选:B.
7.(4分)今有甲乙二人,不知其钱包里有多少钱,若乙把其一半的钱给甲,则甲的钱数为50;而甲把其的钱给乙,则乙的钱数也为50,问甲、乙各有多少钱?设甲的钱数为x,乙的钱数为y,则下列等式成立的是( )
A.x+y=y+x B.y+y=x+x
C.x﹣y=y﹣x D.y﹣y=x﹣x
【分析】根据甲的钱数+×乙的钱数=50=×甲的钱数+乙的钱数可得答案.
【解答】解:设甲的钱数为x,乙的钱数为y,
根据题意,得:x+y=50,x+y=50,
∴x+y=y+x,
故选:A.
8.(4分)如图,⊙O中,=,过点A作BC的平行线交过点C的圆的切线于点D,若∠ABC=46°,则∠ADC的度数是( )
A.74° B.67° C.66° D.60°
【分析】连接OA,由圆周角定理求出∠OCB=∠OBC=23°,由切线的性质求出∠OCD=90°,由平行线的性质可求出答案.
【解答】解:连接OA,
∵=,
∴∠BOC=∠AOB,
∵OB=OC,OB=OA,
∴∠BCO=∠OBC,∠OAC=∠OBA,
∴∠OBA=∠CBO,
∵∠ABC=46°,
∴∠OCB=∠OBC=23°,
∵CD是圆的切线,
∴OC⊥CD,
∴∠OCD=90°,
∴∠BCD=∠BCO+∠OCD=113°,
∵CB∥AD,
∴∠ADC=180°﹣∠BCD=180°﹣113°=67°.
故选:B.
9.(4分)若不等式ax+b>0的解集是x<2,则下列各点可能在一次函数y=ax+b图象上的是( )
A.(4,1) B.(1,4) C.(1,﹣4) D.(﹣1,﹣4)
【分析】首先根据不等式及其解集得到一次函数大致的图象,然后根据图象即可判断结果.
【解答】解:根据不等式ax+b>0的解集是x<2可得一次函数y=ax+b的图象大致为:
∴可能在一次函数图象上的是(1,4).
故选:B.
10.(4分)如图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=8,E是BC边上一点,作点B关于AE的对称点F,P为CF中点,则DP的最小值为( )
A.4﹣4 B. C.2﹣2 D.2﹣2
【分析】根据勾股定理和三角形中位线,可以得到OP的长和OD的长,然后再根据图形可知当点P在线段OD上时,DP取得最小值,然后计算即可.
【解答】解:连接AC、BD交于点O,连接AF,OP,
∵四边形ABCD是矩形,∠BAD=90°,AB=4,AD=8,
∴点O为AC的中点,BD==4,
又∵点P是CF的中点,
∴OP是△CAF的中位线,
∵点B关于AE的对称点F,AB=4,
∴AF=4,
∴OP=2,
∵BD=4,
∴OD=2,
∵OP+DP>OD,OP=2,OD=2,
∴当点P在OD上时,DP取得最小值,此时DP=OD﹣OP=2﹣2,
故选:D.
二、填空题(共6小题,每小题4分)
11.(4分)计算:+(﹣2)0= 4 .
【分析】根据根式的性质与零指数幂的意义即可求出答案.
【解答】解:原式=3+1=4,
故答案为:4
12.(4分)不等式组的解集是 x>9 .
【分析】分别求出每一个不等式的解集,根据口诀:同大取大、同小取小、大小小大中间找、大大小小无解了确定不等式组的解集.
【解答】解:解不等式x>3,得:x>9,
解不等式x﹣3<2x+1,得:x>﹣4,
则不等式组的解集为x>9,
故答案为:x>9.
13.(4分)一个凸多边形的内角和是其外角和的2倍,则这个多边形是 6 边形.
【分析】多边形的外角和是360度,多边形的内角和是它的外角和的2倍,则多边形的内角和是720度,根据多边形的内角和可以表示成(n﹣2)•180°,依此列方程可求解.
【解答】解:设多边形边数为n.
则360°×2=(n﹣2)•180°,
解得n=6.
故答案为:6.
14.(4分)如图,已知数轴上的点A,B,C,D表示的数分别为﹣4,﹣3,﹣,0.5,从A,B,C,D四点中任意取两点,则所取两点之间的距离大于2的概率是 .
【分析】列表得出所有等可能结果,从中找到所取两点之间的距离大于2的结果数,再根据概率公式求解即可.
【解答】解:列表如下,
﹣4
﹣3
﹣
0.5
﹣4
1
4﹣
4.5
﹣3
1
3﹣
3.5
﹣
4﹣
3﹣
+0.5
0.5
4.5
3.5
+0.5
由表可知,共有12种等可能结果,其中所取两点之间的距离大于2的有8种结果,
∴所取两点之间的距离大于2的概率为=,
故答案为:.
15.(4分)如图,已知扇形AOB,C为OA中点,点D在上,将沿直线CD折叠,点A恰好落在点O,若∠AOB=120°,OA=2,则图象中阴影部分的面积是 .
【分析】连接DA,根据中点的性质得到DA=DO,证明△AOD为等边三角形,根据扇形面积公式、三角形的面积公式计算,得到答案.
【解答】解:连接DA,
由题意得,CD是线段OA的垂直平分线,
∴DA=DO,
∵OA=DO,
∴OA=DA=DO,
∴△AOD为等边三角形,
∴∠AOD=60°,
∵∠AOB=120°,
∴∠DOB=60°,
∴S扇形OAD=S扇形BOD,
∴图像中阴影部分的面积=S扇形BOD﹣(S扇形OAD﹣S△AOD)
=S△AOD
=×2×2×sin60°
=,
故答案为:.
16.(4分)已知过原点O的直线与双曲线y=在一三象限分别交于A,B两点,点C在x轴上,且∠ACB=90°,tan∠ABC=,则△ABC的面积为 5 .
【分析】设点A为(,a),想办法构建方程即可解决问题.
【解答】解:由题意可知OA=OB,
∵∠ACB=90°,OA=OB,
∵点C为x轴上一点,∠ACB=90°,
∴OA=OB=OC,
∴∠OCB=∠ABC,
∵∠OCB+∠ACD=∠CAD+∠ACD=90°,
∴∠CAD=∠ABC,
设点A为(,a),则OD=,AD=a,
∵tan∠ABC=,
∴tan∠CAD==,
∴CD=,
∴OA=OC=+a,
∵OA2=OD2+AD2,
∴(+a)2=()2+a2,
解得,a=2或﹣2(舍弃),
∴OC=,AD=2
∴S△ABC=2S△AOC=2×××2=5,
故答案为5.
三、解答题(共9小题,满分86分)
17.(8分)解方程组:.
【分析】应用加减消元法,求出方程组的解是多少即可.
【解答】解:,
①×2+②,可得5x=15,
解得x=3,
把x=3代入①,解得y=﹣1,
∴原方程组的解是.
18.(8分)如图,已知点B,E,C,F在同一条直线上,且BE=CF,AB∥DE,AB=DE.求证:AC=DF.
【分析】由BE=CF可求得BC=EF,由AB∥DE可得∠B=∠DEF,结合条件可利用SAS证明△ABC≌△DEF,根据全等三角形的性质即可得到结论.
【解答】证明:∵BE=CF,
∴BE+EC=CF+EC,
即BC=EF,
∵AB∥DE,
∴∠B=∠DEF,
在△ABC和△DEF中,
,
∴△ABC≌△DEF(SAS).
∴AC=DF.
19.(8分)先化简,再求值:(﹣1)÷,其中m=.
【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m的值代入计算即可.
【解答】解:原式=(﹣)•
=•
=﹣,
当m=时,
原式=﹣
=﹣1﹣.
20.(8分)如图,已知△ABC,求作ABC的角平分线AD,及作AD的垂直平分线分别交AD,BC的延长线于E,F两点;并证明FD2=FB•FC.
(要求:尺规作图,保留作图痕迹,不写作法)
【分析】通过证明△ACF∽△BAF,可得,可得结论.
【解答】解:由题意画出图形,如图所示:连接FA,
∵AD平分∠BAC,
∴∠BAD=∠CAD,
∵EF垂直平分AD,
∴AF=DF,
∴∠FAD=∠FDA,
∴∠B+∠BAD=∠CAD+∠CAF,
∴∠B=∠CAF,
又∵∠BFA=∠CFA,
∴△ACF∽△BAF,
∴,
∴FA2=FB•FC,
又∵DF=AF,
∴FD2=FB•FC.
21.(8分)已知Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,D为BC边上一点,将△ABD绕点A逆时针旋转90°得到△ACE,点D的对应点是点E,连接BE.将AC平移得到DF.
(点A与点D对应),连接AF.
(1)若AB=3,BD=2,求BE的长;
(2)判断BE,AF的数量关系和位置关系,并证明.
【分析】(1)由旋转的性质可得BD=CE=2,∠ACE=∠ABD=45°,由勾股定理可求解;
(2)由“SAS”可证△ABE≌△DFA,可得BE=AF,∠DAF=∠AEB,由余角的性质可证BE⊥AF.
【解答】解:(1)∵∠BAC=90°,AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB=45°,BC=AB=6,
∵将△ABD绕点A逆时针旋转90°得到△ACE,
∴BD=CE=2,∠ACE=∠ABD=45°,AD=AE,∠DAE=90°,
∴∠BCE=90°,
∴BE===2;
(2)BE=AF,BE⊥AF,
理由如下:
∵∠BAC=∠DAE=90°,
∴∠BAC+∠DAE=180°,
∴∠BAE+∠DAC=180°,
∵AC平移得到DF,
∴AC=DF=AB,AC∥DF,
∴∠ADF+∠DAC=180°,
∴∠ADF=∠BAE,
在△ABE和△DFA中,
,
∴△ABE≌△DFA(SAS),
∴BE=AF,∠DAF=∠AEB,
∵∠DAF+∠FAE=90°,
∴∠AEB+∠FAE=90°,
∴BE⊥AF.
22.(10分)某水果店购进某种水果的成本为20元/千克,经过市场调研发现,这种水果在未来30天的销售单价P(单位:元/千克)与时间(单位:天)之间的关系如图所示的直线上,销售量Q(单位:千克)与时间(天)的函数解析式为:Q=﹣2x+120.
(1)求P关于x的函数解析式;
(2)求该水果店销售利润最大时的x的值;
(3)为响应政府“精准扶贫”的号召,该店决定每销售1千克水果就捐赠n(n为正整数)元给“精准扶贫”对象.欲使捐赠后不亏损,且利润随时间x(x为正整数)的增大而增大,求捐赠额n的值.
【分析】(1)利用待定系数法即可求出求P关于x的函数解析式;
(2)设该水果店销售利润为y元,根据总利润等于每千克的利润乘以销售量,列出y关于x的函数关系式,将其写成顶点式,根据二次函数的性质可得答案;
(3)设捐赠后的利润为w(元),根据总利润等于(每千克的利润﹣捐赠额)乘以销售量,列出w关于x的函数关系式,根据二次函数的性质及欲使捐赠后不亏损,且利润随时间x(x为正整数)的增大而增大,可列出不等式,求得n的值.
【解答】解:(1)设P关于x的函数解析式为P=kx+b(k≠0),
将(0,30),(12,33)代入,得:,
解得:,
∴P关于x的函数解析式为P=x+30;
(2)设该水果店销售利润为y元,由题意得:
y=(P﹣20)Q
=(x+10)(﹣2x+120)
=﹣x2+10x+1200
=﹣(x﹣10)2+1250,
∴当x=10时,ymax=1250,
∴该水果店销售利润最大时的x的值为10;
(3)设捐赠后的利润为w(元),由题意得:
w=(P﹣20﹣n)Q
=(x+10﹣n)(﹣2x+120)
=﹣x2+(2n+10)x+1200﹣120n,
∵二次项系数为﹣<0,抛物线开口向下,对称轴为直线x=2n+10,
∴当x≤2n+10时,w随x的增大而增大;当x>2n+10时,w随x的增大而减小;
∵欲使捐赠后不亏损,且利润随时间x(x为正整数)的增大而增大,
∴当x=1时,w=﹣×1+(2n+10)×1+1200﹣120n≥0,2n+10≥30,
解得10≤n≤10.25,
∵n为正整数,
∴n=10.
23.(10分)某商场举行优惠促销活动,顾客仅可以从以下两种优惠方案中选择一种:
方案一:每满200元减50元;
方案二:每满200元可抽奖一次(多次抽奖,取最优惠奖项).具体规则是依次从装有2个红球、1个白球的甲箱,装有1个红球,2个白球的乙箱,以及装有1个红球、1个白球的丙箱中各随机摸出1个球,所得结果和享受的优惠如表:(注:所有小球仅颜色有区别)
红球个数
3
2
1
0
实际付款
半价
7折
8折
原价
(1)某顾客选择方案二、抽奖一次,利用列举法求这一次抽奖获得半价优惠的概率;
(2)若某顾客购物金额为360元,用所学统计与概率知识比较哪一种方案更划算?
【分析】(1)根据题意,可以写出所有的可能性,从而可以得到这一次抽奖获得半价优惠的概率;
(2)根据表格中的数据和题意、可以分别计算出两种方案各需要花费多少元,然后比较大小即可.
【解答】解:(1)由题意可得,
出现的所有可能性是:(红红红)、(红红白)、(红白红)、(红白白)、(红白红)、(红白白)、
(红红红)、(红红白)、(红白红)、(红白白)、(红白红)、(红白白)、
(白红红)、(白红白)、(白白红)、(白白白)、(白白红)、(白白白),
由上可得,这一次抽奖获得半价优惠的概率是=;
(2)由题意可得,
方案一需要花费:360﹣50=310(元),
方案二需要花费:360×0.5×+360×0.7×+360×0.8×+360×=270(元),
∵310>270,
∴方案二更划算.
24.(12分)已知AB是⊙O的直径,DA、DC分别切⊙O于点A、C,射线DO分别交⊙O于点E,F,CF,BE交于点G
(1)求证:∠CGE=2∠F;
(2)若DE=4,EF=12,求CG的长.
【分析】(1)连接OC,通过说明Rt△ODA≌Rt△ODC,得到圆心角相等,利用同圆的半径相等,三角形的外角等于和它不相邻的两个内角的和可得结论;
(2)在Rt△DAO中求得AD的长,得出∠DOA的三角函数值,利用∠EGC=∠EOA,得到∠EGC的三角函数值,在Rt△EOH中利用直角三角形的边角关系列出关系式,CG可求.
【解答】解:(1)证明:连接OC,如图,
∵DA、DC分别切⊙O于点A、C,
∴OA⊥DA,OC⊥DC.
∴∠DAO=∠DCO=90°.
在Rt△ODA和Rt△ODC中,
.
∴Rt△ODA≌Rt△ODC(HL).
∴∠EOA=∠EOC.
∴.
∴∠B=∠F.
∵OB=OE,
∴∠B=∠OEB.
∴∠OEB=∠F.
∵∠CGE=∠F+∠OEB,
∴∠CGE=2∠F.
(2)∵EF是⊙O的直径,
∴∠ECF=90°.
∵EF=12,
∴OA=OE=EF=6.
∵DE=4,
∴DO=DE+EO=10.
在Rt△DAO中,DA2+AO2=DO2.
∴.
在Rt△ADO中,tan∠DOA=,sin∠DOA=,cos∠DOA=.
∵∠EOA=∠OEB+∠B=2∠B,
由(1)知:∠CGE=2∠F,∠B=∠F.
∴∠EGC=∠EOA.
∴tan∠EGC=tan∠EOA=.
过点E作EH⊥AB于点H,
在Rt△EOH中,OH=OE•cos∠DOA=6×=.
∴EH=OE•sin∠DOA=6×.
∴AH=AO﹣OH=6﹣.
在Rt△EHA中,EA2=AH2+EH2.
∴EA=.
∵,
∴AE=CE=.
∵tan∠EGC=,
∴CG=.
25.(14分)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=x2+bx.
(1)求抛物线顶点Q的坐标;(用含b的代数式表示)
(2)抛物线与x轴只有一个公共点,经过点(0,2)的直线与抛物线交于点A,B,与x轴交于点K.
①判断△AOB的形状,并说明理由;
②已知E(﹣2,0),F(0,4),设△AOB的外心为M,当点K在线段EF上时,求点M的纵坐标m的取值范围.
【分析】(1)y=x2+bx=(x+b)2﹣b2,即可求解;
(2)①求出抛物线的表达式为y=x2,联立y=x2和y=kx+2并整理得:x2﹣2kx﹣4=0,证明△ADO∽△OEB,即可求解;
②△AOB的外心为M,则点M是AB的中点,MN是Rt△ABH的中位线,则m=y1﹣MN=(y1+y2)=k2+2,进而求解.
【解答】解:(1)∵y=x2+bx=(x+b)2﹣b2,
∴抛物线的顶点坐标为(﹣b,﹣b2);
(2)①∵抛物线与x轴只有一个公共点,
∴△=b2﹣4××0=0,解得b=0,
∴抛物线的表达式为y=x2,如下图,
分别过点A、B作x轴的垂线,垂足分别为D、E,
设经过点(0,2)的直线的表达式为y=kx+2,
联立y=x2和y=kx+2并整理得:x2﹣2kx﹣4=0,
则x1+x2=2k,x1x2=﹣4,
∴y1=x12,y2=x22,
则y1y2=x12x22=4=﹣x1x2,
∵AD=y1,DO=﹣x2,BE=y2,OE=x1,
∴,
∴∠ADO=∠BEO=90°,
∴△ADO∽△OEB,
∴∠AOD=∠OBE,
∵∠OBE+∠BOE=90°,
∴∠BOE+∠DOD=90°,即AO⊥BO,
∴△AOB为直角三角形;
②过点A作x轴的平行线交BE的延长线于点H,过点M与y轴的平行线于点N,
∵△AOB的外心为M,MN∥y轴∥BH,
∴点M是AB的中点,MN是Rt△ABH的中位线,
∴MN=BH=(y2﹣y1),
则m=y1﹣MN=(y1+y2)=(kx1+2+kx2+2)=[k(x1+x2)+4]=k2+2,
令y=kx+2=0,解得x=﹣,即点K的坐标为(﹣,0),
由题意得:2≤﹣≤4,解得﹣1≤k≤且k≠0,
∴≤k2+2≤3,
即点M的纵坐标m的取值范围≤m≤3.
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