2021年辽宁省沈阳市于洪区中考数学一模试卷
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一、选择题(下列各题的备选答案中,只有一个答案是正确的.每小题2分,共20分)
1.(2分)下列各数是无理数的是( )
A.﹣3 B.0 C.π D.
2.(2分)伴随“互联网+”时代的来临,预计到2025年,我国各类网络互助平台的实际参与人数将达到450000000人,将数据450000000用科学记数法可表示为( )
A.4.5×1010 B.4.5×109 C.4.5×108 D.45×108
3.(2分)如图,是由五个相同的小立方块搭成的几何体,这个几何体的左视图是( )
A. B. C. D.
4.(2分)下列计算正确的是( )
A.a6÷a2=a3 B.a2+2a=3a3
C.(﹣2ab2)3=﹣8a3b6 D.(2a+b)2=4a2+b2
5.(2分)下列说法正确的是( )
A.一组数据1,3,5,3,4的中位数是5
B.为了解全国中小学生的心理健康状况,应选用普查方式
C.“买中奖率为的奖券10张,中奖”是必然事件
D.若甲、乙两人六次跳远成绩平均数相同,S2甲=0.1,S2乙=0.3,则甲的成绩较稳定
6.(2分)化简+的结果是( )
A.x﹣2 B. C. D.
7.(2分)若m<﹣2,则一次函数y=(m+1)x+1﹣m的图象可能是( )
A. B.
C. D.
8.(2分)如图,正六边形ABCDEF内接于⊙O,边长AB=2,则扇形AOB的面积为( )
A. B. C.π D.
9.(2分)如图,四边形ABCD是平行四边形,以点A为圆心、AB的长为半径画弧交AD于点F,再分别以点B,F为圆心、大于BF的长为半径画弧,两弧交于点M,作射线AM交BC于点E,连接EF.下列结论中不一定成立的是( )
A.BE=EF B.EF∥CD C.AE平分∠BEF D.AB=AE
10.(2分)若点A(﹣1,y1),B(2,y2),C(3,y3)在抛物线y=﹣2x2+8x+c的图象上,则y1,y2,y3的大小关系是( )
A.y3<y2<y1 B.y2<y1<y3 C.y1<y3<y2 D.y3<y1<y2
二、填空题(每小题3分,共18分)
11.(3分)因式分解:xy2﹣4x= .
12.(3分)一个多边形的内角和是720°,这个多边形的边数是 .
13.(3分)在一个不透明的袋子里有若干个白球,为估计白球个数,小东向其中投入10个黑球(与白球除颜色外均相同),搅拌均匀后随机摸出一个球,记下颜色,再把它放入袋中,不断重复这一过程,共摸球100次,发现有25次摸到黑球.请你估计这个袋中有 个白球.
14.(3分)如图,在平面直角坐标系中,正比例函数y=kx与反比例函数y=的图象相交于A,B两点,过点A作y轴的垂线交y轴于点C,连接BC,则△ABC的面积是 .
15.(3分)如图1,在矩形ABCD中,点E在CD上,∠AEB=90°,点P从点A出发,沿A→E→B的路径匀速运动到点B停止,作PQ⊥CD于点Q,设点P运动的路程为x,PQ长为y,若y与x之间的函数关系图象如图2所示,当x=12时,PQ的长是 .
16.(3分)如图,已知△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,将△ABC绕点B逆时针旋转一定的角度α,若0°<α<90°,直线A1C1分别交AB,AC于点G,H,当△AGH为等腰三角形时,则CH的长为 .
三、解答题(第17小题6分,第18,19小题各8分,共22分)
17.(6分)计算:2cos30°+(﹣)﹣2+|5﹣|﹣(π﹣3.14)0.
18.(8分)甲、乙两人去超市选购奶制品,有两个品牌的奶制品可供选购,其中蒙牛品牌有三个种类的奶制品:A:纯牛奶,B:酸奶,C:核桃奶;伊利品牌有两个种类的奶制品:D:纯牛奶,E:核桃奶.
(1)甲从这两个品牌的奶制品中随机选购一种,选购到纯牛奶的概率是 ;
(2)若甲喜爱蒙牛品牌的奶制品,乙喜爱伊利品牌的奶制品,甲、乙两人从各自喜爱的品牌中随机选购一种奶制品,请用列表法或画树状图法求出两人选购到同一种类奶制品的概率.
19.(8分)已知:如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠A=90°,BD=BC,CE⊥BD于点E.
(1)求证:AD=EB;
(2)若∠DCE=15°,AB=2,请直接写出DE的长.
四、(每小题8分,共16分)
20.(8分)网络学习越来越受到学生的青睐,某校为学生提供了四种课后辅助学习方式:A网上测试,B网上阅读,C网上答疑,D网上讨论.为了解学生对四种学习方式的喜欢情况,该校随机抽取部分学生进行问卷调查,被调查学生需从四种方式中选择自己最喜欢的一种,根据调查结果绘制成如图两幅不完整的统计图.根据统计图提供的信息,解答下列问题:
(1)本次共调查了 名学生;
(2)在扇形统计图中,m的值是 ,D对应的扇形圆心角的度数是 度;
(3)根据以上信息直接在答题卡中补全条形统计图;
(4)根据抽样调查的结果,请你估计该校800名学生中最喜欢方式D的学生人数.
21.(8分)某零件生产厂生产的某型号零件1月份平均日产量为2000个,由于市场需求量大增,工厂决定从2月份起扩大产能,3月份平均日产量达到2420个.假设该型号零件2,3,4每个月平均日产量增长率相同.
(1)求该型号零件日产量的月平均增长率;
(2)预计4月份该型号零件平均日产量为多少个?
五、(本题10分)
22.(10分)如图,AB与⊙O相切于点B,AO交⊙O于点C,AO的延长线交⊙O于点D,E是上不与B,D重合的点,sinA=.
(1)求∠DEB的度数;
(2)若⊙O的半径为2,点F在AB的延长线上,且BF=2,求证:DF与⊙O相切.
六、(本题10分)
23.(10分)如图,在平面直角坐标系中,直线l1:y=x+与过点A(3,0)的直线l2交于点C(1,m),与x轴交于点B.
(1)求直线l2的表达式;
(2)点P是直线l2上的一个动点,过点P作EF⊥x轴于点E,交直线l1于点F,
①若PF=AB,求点P的坐标.
②过点P作PQ⊥l1于点Q,若PQ=2PE,请直接写出点P的坐标.
七、(本题12分)
24.(12分)正方形ABCD,点E在射线CD上,连接AE,以AE为斜边,作Rt△AEF,FE=FA(点F,B在直线AE的两侧),连接DF.
(1)如图,点E在线段CD上.
①求∠ADF的度数.
②求证:CE=DF.
(2)若DE=2,以A,E,D,F为顶点的四边形的面积为6时,请直接写出DF的长.
八、(本题12分)
25.(12分)在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx﹣7(a≠0)经过点P(3,8),与x轴交于点A,B(7,0),对称轴直线l交x轴于点M,过点C(3,0)作射线CD交直线l于点D(D在x轴上方),AE∥CD交直线l于点E,EF∥x轴交射线CD于点F.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图,当MD为何值时,点F恰好落在该抛物线上?
(3)当MD=1时,过点F作FG⊥x轴于点G,点H为射线FG上一点,连接CE,当直线AH与直线CE的夹角为45°时,请直接写出FH的长.
2021年辽宁省沈阳市于洪区中考数学一模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(下列各题的备选答案中,只有一个答案是正确的.每小题2分,共20分)
1.(2分)下列各数是无理数的是( )
A.﹣3 B.0 C.π D.
【分析】分别根据无理数、有理数的定义即可判定选择项.
【解答】解:A、﹣3是整数,属于有理数,故本选项不合题意;
B、0是整数,属于有理数,故本选项不合题意;
C、π是无理数,故本选项符合题意;
D、=2,是整数,属于有理数,故本选项不合题意;
故选:C.
2.(2分)伴随“互联网+”时代的来临,预计到2025年,我国各类网络互助平台的实际参与人数将达到450000000人,将数据450000000用科学记数法可表示为( )
A.4.5×1010 B.4.5×109 C.4.5×108 D.45×108
【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≥10时,n是正整数;当原数的绝对值<1时,n是负整数.
【解答】解:450000000用科学记数法表示为:4.5×108.
故选:C.
3.(2分)如图,是由五个相同的小立方块搭成的几何体,这个几何体的左视图是( )
A. B. C. D.
【分析】找到从左面看所得到的图形即可,注意所有的看到的棱都应表现在左视图中.
【解答】解:从左面看,底层是两个小正方形,上层的左边是一个小正方形.
故选:D.
4.(2分)下列计算正确的是( )
A.a6÷a2=a3 B.a2+2a=3a3
C.(﹣2ab2)3=﹣8a3b6 D.(2a+b)2=4a2+b2
【分析】A选项考查的是同底数幂的除法,底数不变,指数相减.B选项不是同类项,不能相加减.C选项是积的乘方,底数不变,指数分别相乘.D选项中考了多项式的乘方或者看成完全平方和公式.
【解答】解:A.a6÷a2=a6﹣2=a4.
B.a2+2a不是同类项,无法运算.
C.(﹣2ab2)3=﹣8a3b6.
D.(2a+b)2=4a2+4ab+b2.
故选:C.
5.(2分)下列说法正确的是( )
A.一组数据1,3,5,3,4的中位数是5
B.为了解全国中小学生的心理健康状况,应选用普查方式
C.“买中奖率为的奖券10张,中奖”是必然事件
D.若甲、乙两人六次跳远成绩平均数相同,S2甲=0.1,S2乙=0.3,则甲的成绩较稳定
【分析】利用中位数的定义、调查方式的选择、事件的性质的判断及方差的知识分别判断后即可确定正确的选项.
【解答】解:A、一组数据1,3,5,3,4的中位数是3,故原命题错误,不符合题意;
B、为了解全国中小学生的心理健康状况,应采用抽查的方式,故原命题错误,不符合题意;
C、“买中奖率为的奖券10张,中奖”是随机事件,故原命题错误,不符合题意;
D、若甲、乙两人六次跳远成绩平均数相同,S2甲=0.1,S2乙=0.3,则甲的成绩较稳定,正确,符合题意,
故选:D.
6.(2分)化简+的结果是( )
A.x﹣2 B. C. D.
【分析】原式通分并利用同分母分式的加法法则计算即可求出值.
【解答】解:原式=+==,
故选:B.
7.(2分)若m<﹣2,则一次函数y=(m+1)x+1﹣m的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【分析】由m<﹣2得出m+1<0,1﹣m>0,进而利用一次函数的性质解答即可.
【解答】解:∵m<﹣2,
∴m+1<0,1﹣m>0,
所以一次函数y=(m+1)x+1﹣m的图象经过一,二,四象限,
故选:D.
8.(2分)如图,正六边形ABCDEF内接于⊙O,边长AB=2,则扇形AOB的面积为( )
A. B. C.π D.
【分析】根据已知条件得到∠AOB=60°,推出△AOB是等边三角形,得到OA=OB=AB=2,根据扇形的面积公式即可得到结论.
【解答】解:∵正六边形ABCDEF内接于⊙O,
∴∠AOB=60°,
∵OA=OB,
∴△AOB是等边三角形,
∴OA=OB=AB=2,
∴扇形AOB的面积==,
故选:B.
9.(2分)如图,四边形ABCD是平行四边形,以点A为圆心、AB的长为半径画弧交AD于点F,再分别以点B,F为圆心、大于BF的长为半径画弧,两弧交于点M,作射线AM交BC于点E,连接EF.下列结论中不一定成立的是( )
A.BE=EF B.EF∥CD C.AE平分∠BEF D.AB=AE
【分析】首先证明四边形ABEF是菱形,利用菱形的性质对各个选项进行判断即可.
【解答】解:由尺规作图可知:AF=AB,AE平分∠BAD,
∴∠BAE=∠DAE,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠DAE=∠BEA.
∴∠BAE=∠BEA,
∴AB=BE,
∵AF=AB,
∴AF=BE,
∵AF∥BE,
∴四边形ABEF是平行四边形,
∵AF=AB,
∴四边形ABEF是菱形,
∴AE平分∠BEF,BE=EF,EF∥AB,故选项A、C正确,
∵CD∥AB,
∴EF∥CD,故选项B正确;
故选:D.
10.(2分)若点A(﹣1,y1),B(2,y2),C(3,y3)在抛物线y=﹣2x2+8x+c的图象上,则y1,y2,y3的大小关系是( )
A.y3<y2<y1 B.y2<y1<y3 C.y1<y3<y2 D.y3<y1<y2
【分析】先求出二次函数的对称轴,开口方向,然后根据抛物线的增减性来判断函数值的大小关系.
【解答】解:∵抛物线y=﹣2x2+8x+c中a=﹣2<0,
∴抛物线开口向下,对称轴为直线x==2,
∵点A(﹣1,y1)的对称点为(5,y1),
又∵5>3>2,即A、B、C三个点都位于对称轴右边,函数值随自变量增大而减小.
∴y1<y3<y2,
故选:C.
二、填空题(每小题3分,共18分)
11.(3分)因式分解:xy2﹣4x= x(y+2)(y﹣2) .
【分析】先提取公因式x,再对余下的多项式利用平方差公式继续分解.
【解答】解:xy2﹣4x,
=x(y2﹣4),
=x(y+2)(y﹣2).
12.(3分)一个多边形的内角和是720°,这个多边形的边数是 6 .
【分析】根据内角和定理180°•(n﹣2)即可求得.
【解答】解:∵多边形的内角和公式为(n﹣2)•180°,
∴(n﹣2)×180°=720°,
解得n=6,
∴这个多边形的边数是6.
故答案为:6.
13.(3分)在一个不透明的袋子里有若干个白球,为估计白球个数,小东向其中投入10个黑球(与白球除颜色外均相同),搅拌均匀后随机摸出一个球,记下颜色,再把它放入袋中,不断重复这一过程,共摸球100次,发现有25次摸到黑球.请你估计这个袋中有 30 个白球.
【分析】根据黑球个数和出现的频率,可以计算出总的球数,然后即可计算出白球的个数,本题得以解决.
【解答】解:由题意可得,
袋中球的总数为:10÷=40,
则白球约为40﹣10=30(个),
故答案为30.
14.(3分)如图,在平面直角坐标系中,正比例函数y=kx与反比例函数y=的图象相交于A,B两点,过点A作y轴的垂线交y轴于点C,连接BC,则△ABC的面积是 4 .
【分析】由△ABC的面积=AC×(yA﹣yB)=×m×(n+n)=mn=4,即求解.
【解答】解:设点A的坐标为(m,n),
∵点A在反比例函数图象上,则mn=4,
∵点A、B在直线y=kx上,则点A、B关于原点对称,
则点B(﹣m,﹣n),
则△ABC的面积=AC×(yA﹣yB)=×m×(n+n)=mn=4,
故答案为4.
15.(3分)如图1,在矩形ABCD中,点E在CD上,∠AEB=90°,点P从点A出发,沿A→E→B的路径匀速运动到点B停止,作PQ⊥CD于点Q,设点P运动的路程为x,PQ长为y,若y与x之间的函数关系图象如图2所示,当x=12时,PQ的长是 .
【分析】由图象可知:AE=6,BE=8,∠DAE=∠CEB=α,设:AD=BC=a,在Rt△ADE中,conα=,在Rt△BCE中,sinα==,由(sinα)2+(conα)2=1,即可求解.
【解答】解:由图象可知:
AE=3,BE=4,∠DAE=∠CEB=α,
设:AD=BC=a,
在Rt△ADE中,cosα=,
在Rt△BCE中,sinα==,
由(sinα)2+(cosα)2=1,解得:,
当x=12时,即EN=6,则y=MN•sin∠CEB=.
故答案为:.
16.(3分)如图,已知△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,将△ABC绕点B逆时针旋转一定的角度α,若0°<α<90°,直线A1C1分别交AB,AC于点G,H,当△AGH为等腰三角形时,则CH的长为 ﹣1或1 .
【分析】分两种情形:如图1中,当AG=AH时,如图2中,当GA=GH时,过点G作GM⊥AH于M.分别求解即可.
【解答】解:如图1中,当AG=AH时,
∵AG=AH,
∴∠AHG=∠AGH,
∵∠A=∠A1,∠AGH=∠A1GB,
∴∠AHG=∠A1BG,
∴∠A1GB=∠A1BG,
∴AB=AG=5,
∴GC1=A1G﹣C1G=1,
∵∠BC1G=90°,
∴BG===,
∴AH=AG=AB﹣BG=5﹣,
∴CH=AC﹣AH=4﹣(5﹣)=﹣1.
如图2中,当GA=GH时,过点G作GM⊥AH于M.
同法可证,GB=GA1,设GB=GA1=x,则有x2=32+(4﹣x)2,
解得x=,
∴BG=,AG=5﹣=,
∵GM∥BC,
∴=,
∴=,
∴AM=,
∵GA=GH,GM⊥AH,
∴AM=HM,
∴AH=3,
∴CH=AC﹣AM=1.
综上所述,满足条件的CH的值为﹣1或1.
三、解答题(第17小题6分,第18,19小题各8分,共22分)
17.(6分)计算:2cos30°+(﹣)﹣2+|5﹣|﹣(π﹣3.14)0.
【分析】直接利用负整数指数幂的性质以及零指数幂的性质、特殊角的三角函数值、二次根式的性质分别化简得出答案.
【解答】解:原式=2×+4+3﹣5﹣1
=+4+3﹣5﹣1
=4﹣2.
18.(8分)甲、乙两人去超市选购奶制品,有两个品牌的奶制品可供选购,其中蒙牛品牌有三个种类的奶制品:A:纯牛奶,B:酸奶,C:核桃奶;伊利品牌有两个种类的奶制品:D:纯牛奶,E:核桃奶.
(1)甲从这两个品牌的奶制品中随机选购一种,选购到纯牛奶的概率是 ;
(2)若甲喜爱蒙牛品牌的奶制品,乙喜爱伊利品牌的奶制品,甲、乙两人从各自喜爱的品牌中随机选购一种奶制品,请用列表法或画树状图法求出两人选购到同一种类奶制品的概率.
【分析】(1)根据概率公式求解即可;
(2)列表得出所有等可能结果,从中找到符合条件的结果数,再根据概率公式求解即可.
【解答】解:(1)甲从这两个品牌的奶制品中随机选购一种,选购到纯牛奶的概率是,
故答案为:;
(2)列表如下:
A
B
C
D
(A,D)
(B,D)
(C,D)
E
(A,E)
(B,E)
(C,E)
由表知,共有6种等可能结果,其中两人选购到同一种类奶制品的有2种结果,
所以两人选购到同一种类奶制品的概率为=.
19.(8分)已知:如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠A=90°,BD=BC,CE⊥BD于点E.
(1)求证:AD=EB;
(2)若∠DCE=15°,AB=2,请直接写出DE的长.
【分析】(1)此题根据直角梯形的性质和CE⊥BD可以得到全等条件,证明△ABD≌△ECB,然后利用全等三角形的性质证明题目的结论.
(2)根已知条件得到:∠CBE=∠ADB=30°,利用含30度角的直角三角形的性质求得相关线段的长度即可.
【解答】(1)证明:∵∠A=90°,CE⊥BD于E,
∴∠A=∠CEB=90°.
∵AD∥BC,
∴∠EBC=∠ADB.
在△ABD和△CEB中,
,
∴△ABD≌△CEB(AAS),
∴AD=BE;
(2)解:∵∠DCE=15°,CE⊥BD于E,
∴∠BDC=∠BCD=75°,
∴∠BCE=60°,∠CBE=∠ADB=30°,
在Rt△ABD中,∠ADB=30°,AB=2.
∴BD=4,AD=BE=2.
∴DE=BD﹣BE=4﹣2.
四、(每小题8分,共16分)
20.(8分)网络学习越来越受到学生的青睐,某校为学生提供了四种课后辅助学习方式:A网上测试,B网上阅读,C网上答疑,D网上讨论.为了解学生对四种学习方式的喜欢情况,该校随机抽取部分学生进行问卷调查,被调查学生需从四种方式中选择自己最喜欢的一种,根据调查结果绘制成如图两幅不完整的统计图.根据统计图提供的信息,解答下列问题:
(1)本次共调查了 50 名学生;
(2)在扇形统计图中,m的值是 30 ,D对应的扇形圆心角的度数是 72 度;
(3)根据以上信息直接在答题卡中补全条形统计图;
(4)根据抽样调查的结果,请你估计该校800名学生中最喜欢方式D的学生人数.
【分析】(1)用A的人数除以A的百分比即可;
(2)用C的人数除以样本容量即可得m的值,求出D所占的比例乘以360即可得D对应的扇形圆心角的度数;
(3)求出B的人数补全统计图即可;
(4)用800乘以D的百分比即可.
【解答】解:(1)20÷40%=50(名);
故答案为:50;
(2)15÷50×100%=30%,即m=30;×360°=72°;
故答案为:30,72°;
(3)50﹣20﹣15﹣10=5(名);
(4)800×=160(名).
答:该校最喜欢方式D的学生约有160名.
21.(8分)某零件生产厂生产的某型号零件1月份平均日产量为2000个,由于市场需求量大增,工厂决定从2月份起扩大产能,3月份平均日产量达到2420个.假设该型号零件2,3,4每个月平均日产量增长率相同.
(1)求该型号零件日产量的月平均增长率;
(2)预计4月份该型号零件平均日产量为多少个?
【分析】(1)根据题意设口罩日产量的月平均增长率为x,根据题意列出方程即可求解;
(2)结合(1)按照这个增长率,根据3月份平均日产量为24200个,即可预计4月份平均日产量.
【解答】解:(1)设口罩日产量的月平均增长率为x,根据题意,得
2000(1+x)2=2420,
解得x1=﹣2.1(舍去),x2=0.1=10%,
答:口罩日产量的月平均增长率为10%.
(2)2420(1+0.1)=2662(个).
答:预计4月份平均日产量为2662个.
五、(本题10分)
22.(10分)如图,AB与⊙O相切于点B,AO交⊙O于点C,AO的延长线交⊙O于点D,E是上不与B,D重合的点,sinA=.
(1)求∠DEB的度数;
(2)若⊙O的半径为2,点F在AB的延长线上,且BF=2,求证:DF与⊙O相切.
【分析】(1)连接OB,由切线求出∠ABO的度数,再由三角函数求出∠A,由三角形的外角性质求得∠BOD,最后由圆周解与圆心角的关系求得结果;
(2)连接OF,OB,证明△BOF≌△DOF,得∠ODF=∠OBF=90°,便可得结论.
【解答】解:(1)连接OB,如图,
∵AB与⊙O相切于点B,
∴∠ABO=90°,
∵sinA=,
∴∠A=30°,
∴∠BOD=∠ABO+∠A=120°,
∴∠BED=∠BOD=60°;
(2)证明:连接OF,OB,如图,
∵AB是切线,
∴∠OBF=90°,
∵BF=2,OB=2,
∴tan∠BOF==,
∴∠BOF=60°,
∵∠BOD=120°,
∴∠BOF=∠DOF=60°,
在△BOF和△DOF中,
,
∴△BOF≌△DOF(SAS),
∴∠OBF=∠ODF=90°,
∴DF与⊙O相切.
六、(本题10分)
23.(10分)如图,在平面直角坐标系中,直线l1:y=x+与过点A(3,0)的直线l2交于点C(1,m),与x轴交于点B.
(1)求直线l2的表达式;
(2)点P是直线l2上的一个动点,过点P作EF⊥x轴于点E,交直线l1于点F,
①若PF=AB,求点P的坐标.
②过点P作PQ⊥l1于点Q,若PQ=2PE,请直接写出点P的坐标.
【分析】(1)根据题意先求出C点坐标,再用待定系数法即可求出;
(2)①设出P点坐标,分情况根据PF=AB求出即可,
②设出P点坐标(n,﹣2n+6)再求出Q点的坐标,根据PQ=2PE的数量关系求出n值进而求出P点坐标即可.
【解答】解:(1)由题知点C(1,m)在直线l1上,
∴将点C代入y=x+,
得m=+=4,
故C(1,4),
设l2的解析式为y=kx+b,代入A、C点坐标,
得,
解得,
∴l2的解析式为y=﹣2x+6;
(2)①设P点的坐标为(n,﹣2n+6),
则E点的坐标为(n,0),F点的坐标为(n,n+),
令y=0,得0=x+,
∴B(﹣2,0),
∴AB=3﹣(﹣2)=5,
若P在F上方时:﹣2n+6﹣(n+)=5,解得n=﹣,
即P(﹣,7),
若P在F下方时:n+﹣(﹣2n+6)=5,解得n=,
即P(,1),
综上,若PF=AB,P点的坐标为(﹣,7)或(,1);
②设P点的坐标为(n,﹣2n+6),设直线l1于y轴交于点D,设PQ交x轴于M,交y轴于N,
由题知PQ⊥l1于点Q,
∴∠DBO+∠NMO=90°,
又∵∠BDO+∠DBO=90°,
∴∠NMO=∠BDO,
又∵∠BOD=∠BQM=90°,
∴△BOD∽△NOM,
∴=,
设直线PQ的解析式为y=kx+b,
则OM=﹣,ON=b,
由题知OB=2,OD=,
∴=,即=,
解得k=﹣,
∴直线PQ的解析式可写为y=﹣x+b,
将P代入PQ解析式得﹣2n+6=﹣n+b,
解得b=﹣n+6,
∴直线PQ的解析式为y=﹣x﹣n+6,①
又∵直线l1:y=x+,②
联立①②解得Q点坐标(﹣n+,﹣n+),
PQ2=[n﹣(﹣n+)]2+[(﹣2n+6)﹣(﹣n+)]2=4(n﹣1)2,
(2PE)2=4PE2=4(﹣2n+6)2,
∵PQ=2PE,
∴4(n﹣1)2=4(﹣2n+6)2,
解得n=或n'=5,
故P(,)或(5,﹣4).
七、(本题12分)
24.(12分)正方形ABCD,点E在射线CD上,连接AE,以AE为斜边,作Rt△AEF,FE=FA(点F,B在直线AE的两侧),连接DF.
(1)如图,点E在线段CD上.
①求∠ADF的度数.
②求证:CE=DF.
(2)若DE=2,以A,E,D,F为顶点的四边形的面积为6时,请直接写出DF的长.
【分析】(1)①设EF与AD交于点G,先证明△DEG≌△AFG,从而得,再证明△AEGO∽△FDG,进而即可得到答案;
②连接AC,可证明△CAE≌△DAF,进而即可得到论;
(2)分两种情况:①当点E在线段CD上时,过点F作FH⊥AD,设正方形ABCD的边长为a,列出方程,进而即可求解;
②当点E在CD的延长线上时,过点F作FM⊥AE,FN⊥AD,连接AC,设正方形ABCD边长为a,列出方程,进而即可求解.
【解答】解:(1)①设EF与AD交于点G,
在正方形ABCD中,∠EDG90°,
又在R△AEF中,∠AFE=90°,
∴∠EDG=∠AFE,
∵∠DGE=∠FGA,
∴△DFG∽△FAG,
∴,
又∵∠EGA=∠DGF,
∴△AEG∽△FDG,
∴∠ADF=∠AFF=45°.
②连接AC,则∠ECA=∠FDA=45°,
∵∠EAD+∠DAF=∠EAD+∠CAE=45°,
∴∠CAE=∠DAF,
∴△CAE∽△DAF,
∴=,
∴CE=DF;
(2)①当点E在线段CD上时,
则S△ADE+S△ADF=6,
过点F作FH⊥AD,
∵∠ADF=45°,
∴HF=DF,
设方形ABCD的边长为a,
则CE=a﹣2,DF=CE=(a﹣2),
∴2a+a×(a﹣2)×=6,
解得:a=4,
∴CE=4﹣2=2,
∴DF=CE=×2=,
②当点E在CD的延长线上时,
则S△ADE+S△AEF=6,
过点F作 FM⊥AE,FN⊥AD,连接AC,
设正方形ABCD的边长为a,
则AE==,
MF=,
∴×2a+×=6,
解得a=2﹣2或a=﹣2﹣2(舍去),
∴CE=2﹣2+2=2,
同(1)题可得:△CAE∽△DAF,
∴=,
∴DF=CE=×2=2,
综上所述:DF=或2.
八、(本题12分)
25.(12分)在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx﹣7(a≠0)经过点P(3,8),与x轴交于点A,B(7,0),对称轴直线l交x轴于点M,过点C(3,0)作射线CD交直线l于点D(D在x轴上方),AE∥CD交直线l于点E,EF∥x轴交射线CD于点F.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图,当MD为何值时,点F恰好落在该抛物线上?
(3)当MD=1时,过点F作FG⊥x轴于点G,点H为射线FG上一点,连接CE,当直线AH与直线CE的夹角为45°时,请直接写出FH的长.
【分析】(1)将P(3,8)、B(7,0)代入y=ax2+bx﹣7,列方程组求出a、b的值即可;
(2)先求抛物线的对称轴的解析式,再由平行四边形的性质求出点F的横坐标并且将此横坐标代入抛物线的解析式,求出点F的纵坐标,再由相似三角形的性质求出MD的长;
(3)设AH与CE交于点Q,由∠ANQ=∠ECA=45°,证明△ACQ∽△ECA,由相似三角形的性质先求出CQ的长,再求HG的长,从而求出FH的长;用同样的方法求出点H的FG的延长线上时FH的长.
【解答】解:(1)把P(3,8)、B(7,0)代入y=ax2+bx﹣7,
得,解得,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+8x﹣7.
(2)∵y=ax2+bx﹣7=﹣(x﹣4)2+9,
∴该抛物线的对称轴为直线x=4;
由ax2+bx﹣7=0,得x1=1,x2=7,
∴A(1,0).
∵C(3,0),
∴AC=3﹣1=2.
∵AE∥CD,EF∥AC,
∴四边形ACFE是平行四边形,
∴EF=AC=2,
∴点F的横坐标是x=4+2=6.
如图1,当点F恰好落在抛物线上,则y=﹣62+8×6﹣7=5,
∴EM=5,DE=5﹣MD.
∵∠CMD=∠FED=90°,∠DCM=∠DFE,CM=4﹣3=1,
∴=tan∠DFE,,
解得MD=,
∴当MD=时,点F恰好落在抛物线上.
(3)∵MD=MC=1,∠DEF=∠CMD=90°.
∴∠EDF=∠MDC=∠MCD=45°,∠EFD=45°,
∴EF=DE=2,ME=3,F(6,3).
如图2,点H在FG上,AH交CE于点Q,∠AQC=45°,作QN⊥x轴于点N.
∵MA=4﹣1=3=ME,
∴∠EAC=45°=∠AQC,
∵∠ECA=∠ACQ(公共角),
∴△ECA∽△ACQ,
∴,
∵CE==,
∴CQ===.
∵=sin∠ECM,
∴NQ===,
∵,
∴CN=NQ==,AN=2+=.
∵=tan∠HAG,AG=3+2=5,
∴==,
FH=3﹣=;
如图3,点H在FG的延长线上,AH交EC的延长线于点Q.
同理,△ECA∽△EAQ,
∴,
∴==,
∴=,
由,得NQ=×=,
由,得CN=NQ=×=,
∴AN=3﹣1﹣=,
∵=tan∠HAG,得HG===10,
∴FH=3+10=13.
综上所述,FH的长为或13.
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