2021年湖南省长沙市中考数学仿真模拟试卷(word版,含解析)
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一、单选题(本大题共12个小题,每小题3分,共36分)
1.(3分)在给出的一组数0,π,,3.14,,中,无理数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2.(3分)据人民日报海外网消息:截至北京时间2020年5月23日7时30分左右,全球累计确诊新冠肺炎病例逾520万例,将5200000用科学记数法表示为( )
A.0.52×107 B.5.2×105 C.5.2×106 D.52×105
3.(3分)下列各式的计算结果正确的是( )
A.2x+3y=5xy B.5x﹣3x=2x
C.7y2﹣5y2=2 D.9a2b﹣4ab2=5a2b
4.(3分)点P(﹣2,﹣3)向右平移2个单位,再向下平移3个单位,则所得到的点的坐标为( )
A.(0,0) B.(﹣4,0) C.(0,﹣6) D.(0,6)
5.(3分)用6个完全相同的小正方体组合成如图所示的立体图形,它的左视图为( )
A. B. C. D.
6.(3分)甲、乙、丙、丁参加体育训练,近期10次跳绳测试的平均成绩都是每分钟174个,其方差如下表:
选手
甲
乙
丙
丁
方差
0.023
0.018
0.020
0.021
则这10次跳绳中,这四个人发挥最稳定的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
7.(3分)如图,AB∥CD,点E在直线CD上,EA平分∠CEB,若∠BED=40°,则∠A大小为( )
A.80° B.70° C.50° D.40°
8.(3分)下列说法正确的是( )
A.端午节我们有吃粽子的习俗,为了保证大家吃上放心的粽子,质监部门对广安市市场上的粽子实行全面调查
B.一组数据﹣1,2,5,7,7,7,4的众数是7,中位数是7
C.海底捞月是必然事件
D.甲、乙两名同学各跳远10次,若他们跳远成绩的平均数相同,甲同学跳远成绩的方差为1.2,乙同学跳远成绩的方差为1.6,则甲同学发挥比乙同学稳定
9.(3分)蓄电池的电压为定值,使用此电源时,电流I(A)与电阻R(Ω)成反比例,其函数图象如图所示,则电流I与电阻R之间的函数关系式为( )
A. B. C. D.
10.(3分)如图,⊙O中,弦AB,CD相交于点P,∠A=40°,∠APD=76°,则∠B的大小是( )
A.38° B.40° C.36° D.42°
11.(3分)如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BP平分∠ABC,BP=CP=2,则AB的长为( )
A.4 B.6 C.4 D.4
12.(3分)如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0),顶点坐标(1,n),抛物线与y轴的交点在(0,2),(0,3)之间(包含端点),则下列结论:①a+b+c>0;②对于任意实数m,a+b≥am2+bm总成立; ③关于x的方程ax2+bx+c=n有两个相等的实数根;④﹣1≤a≤﹣,其中结论正确个数为( )
A.1 个 B.2 个 C.3 个 D.4 个
二、填空题(本大题共4个小题,每小题3分,共12分)
13.(3分)因式分解:y2﹣y= .
14.(3分)若一个多边形的内角和与外角和之和是1800°,则此多边形是 边形.
15.(3分)分式方程=的解是 .
16.(3分)若扇形的半径为3,圆心角120°,为则此扇形的弧长是 .
三、解答题(本大题共9个小题,共72分)
17.(6分)计算:+﹣+|1﹣|.
18.(6分)先化简,再求值:(x+y)(x﹣y)﹣(4x3y﹣8xy3)÷2xy,其中x=1,y=﹣3.
19.(6分)东营市作为全国文明城市,做志愿服务的人越来越多.近年来,全市各中小学开展丰富多彩的志愿服务活动.在3月5日学习雷锋纪念日期间,某校打算表彰一批志愿服务先进个人,校团委从全校1500名学生中随机抽取部分学生对他们近两周志愿活动的工时进行统计,请根据下面尚未完成的统计图表,解答下列问题:
组别
工时数x/小时
人数
A
0≤x<2.5
16
B
2.5≤x≤5
40
C
5≤x<7.5
50
D
7.5≤x<10
m
E
10≤x≤12.5
24
(1)共抽取了 名学生;
(2)图②中“E”所对应的圆心角度数为 ,补全频数分布直方图;
(3)根据本次抽查结果,请估计全校学生中志愿服务工时少于5小时的学生约有多少名?
(4)现有D组,E组各两名学生,从这4名学生中随机抽取两名学生作为代表组织学生的志愿服务活动,请用列表法或画树状图法求出所抽取的两名学生都在E组的概率.
20.(8分)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,D是BC边上的一点,分别过点A、B作BD、AD的平行线交于点E,且AB平分∠EAD.
(1)求证:四边形EADB是菱形;
(2)连接EC,当∠BAC=60°,BC=2时,求△ECB的面积.
21.(8分)某学校为了丰富学生的课余生活,计划购买围棋和中国象棋供棋类兴趣小组活动使用,若购买3副围棋和4副中国象棋需用85元,购买5副围棋和8副中国象棋需用155元.
(1)求每副围棋和每副中国象棋各多少元?
(2)该学校决定购买围棋和中国象棋共30副,总费用不超过400元,那么最多可以购买多少副围棋?
22.(8分)对于平面直角坐标系xOy中的点P和⊙M(半径为r),给出如下定义:若点P关于点M的对称点为Q,且r≤PQ≤3r,则称点P为⊙M的称心点.
(1)当⊙O的半径为2时,
①如图1,在点A(0,1),B(2,0),C(3,4)中,⊙O的称心点是 ;
②如图2,点D在直线y=x上,若点D是⊙O的称心点,求点D的横坐标m的取值范围;
(2)⊙T的圆心为T(0,t),半径为2,直线y=x+1与x轴,y轴分别交于点E,F.若线段EF上的所有点都是⊙T的称心点,直接写出t的取值范围.
23.(9分)如图,AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,AD与过C点的直线互相垂直,垂足为D,AC平分∠DAB.
(1)求证:DC为⊙O的切线.
(2)若AD=3,DC=,求⊙O的半径.
24.(9分)若抛物线L:y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)与直线l:y=ax+b满足a2+b2=2a(2c﹣b),则称此直线l与该抛物线L具有“支干”关系.此时,直线l叫做抛物线L的“支线”,抛物线L叫做直线l的“干线”.
(1)若直线y=x﹣2与抛物线y=ax2+bx+c具有“支干”关系,求“干线”的最小值;
(2)若抛物线y=x2+bx+c的“支线”与y=﹣的图象只有一个交点,求反比例函数的解析式;
(3)已知“干线”y=ax2+bx+c与它的“支线”交于点P,与它的“支线”的平行线l′:y=ax+4a+b交于点A,B,记△ABP得面积为S,试问:的值是否为定值?若是,请求出这个定值;若不是,请说明理由.
25.(12分)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=﹣x2+bx+c与直线y=x﹣3分别交x轴、y轴上的B、C两点,设该抛物线与x轴的另一个交点为点A,顶点为点D,连接CD交x轴于点E.
(1)求该抛物线的表达式及点D的坐标;
(2)求∠DCB的正切值;
(3)如果点F在y轴上,且∠FBC=∠DBA+∠DCB,求点F的坐标.
2021年湖南省长沙市中考数学仿真模拟试卷
参考答案与试题解析
一、单选题(本大题共12个小题,每小题3分,共36分)
1.(3分)在给出的一组数0,π,,3.14,,中,无理数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】有限小数和无限循环小数是有理数,而无限不循环小数是无理数.由此即可判定选择项.
【解答】解:π,,是无理数,
故选:C.
2.(3分)据人民日报海外网消息:截至北京时间2020年5月23日7时30分左右,全球累计确诊新冠肺炎病例逾520万例,将5200000用科学记数法表示为( )
A.0.52×107 B.5.2×105 C.5.2×106 D.52×105
【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:5200000=5.2×106,
故选:C.
3.(3分)下列各式的计算结果正确的是( )
A.2x+3y=5xy B.5x﹣3x=2x
C.7y2﹣5y2=2 D.9a2b﹣4ab2=5a2b
【分析】合并同类项的法则:把同类项的系数相加,所得结果作为系数,字母和字母的指数不变,据此逐一判断即可.
【解答】解:A.2x与3y不是同类项,所以不能合并,故本选项不合题意;
B.5x﹣3x=2x,故本选项符合题意;
C.7y2﹣5y2=2y2,故本选项不合题意;
D.9a2b与﹣4ab2不是同类项,所以不能合并,故本选项不合题意;
故选:B.
4.(3分)点P(﹣2,﹣3)向右平移2个单位,再向下平移3个单位,则所得到的点的坐标为( )
A.(0,0) B.(﹣4,0) C.(0,﹣6) D.(0,6)
【分析】横坐标,右移加,左移减;纵坐标,上移加,下移减可得所得到的点的坐标为(﹣2+2,﹣3﹣3),计算即可.
【解答】解:点P(﹣2,﹣3)向右平移2个单位,再向下平移3个单位,所得到的点的坐标为(﹣2+2,﹣3﹣3),
即(0,﹣6).
故选:C.
5.(3分)用6个完全相同的小正方体组合成如图所示的立体图形,它的左视图为( )
A. B. C. D.
【分析】根据从左边看得到的图形是左视图,可得答案.
【解答】解:从左边看第一层是两个小正方形,第二层是两个小正方形,第三层右边一个小正方形,
故选:C.
6.(3分)甲、乙、丙、丁参加体育训练,近期10次跳绳测试的平均成绩都是每分钟174个,其方差如下表:
选手
甲
乙
丙
丁
方差
0.023
0.018
0.020
0.021
则这10次跳绳中,这四个人发挥最稳定的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【分析】根据方差的意义可作出判断.方差是用来衡量一组数据波动大小的量,方差越小,表明这组数据分布比较集中,各数据偏离平均数越小,即波动越小,数据越稳定.
【解答】解:∵S乙2<S丙2<S丁2<S甲2,
∴这10次跳绳中,这四个人发挥最稳定的是乙.
故选:B.
7.(3分)如图,AB∥CD,点E在直线CD上,EA平分∠CEB,若∠BED=40°,则∠A大小为( )
A.80° B.70° C.50° D.40°
【分析】根据邻补角性质可得∠BEC=180°﹣40°=140°,然后算出∠AEC的度数,再根据两直线平行,内错角相等可得答案.
【解答】解:∵∠BED=40°,
∴∠BEC=180°﹣40°=140°,
∵EA是∠CEB的平分线,
∴∠AEC=70°,
∵AB∥CD,
∴∠A=∠AEC=70°,
故选:B.
8.(3分)下列说法正确的是( )
A.端午节我们有吃粽子的习俗,为了保证大家吃上放心的粽子,质监部门对广安市市场上的粽子实行全面调查
B.一组数据﹣1,2,5,7,7,7,4的众数是7,中位数是7
C.海底捞月是必然事件
D.甲、乙两名同学各跳远10次,若他们跳远成绩的平均数相同,甲同学跳远成绩的方差为1.2,乙同学跳远成绩的方差为1.6,则甲同学发挥比乙同学稳定
【分析】根据全面调查和抽样调查、众数和中位数、随机事件、方差的概念和性质判断即可.
【解答】解:A、端午节我们有吃粽子的习俗,为了保证大家吃上放心的粽子,质监部门对广安市市场上的粽子实行抽样调查,本选项说法错误,不符合题意;
B、一组数据﹣1,2,5,7,7,7,4的众数是7,中位数是5,本选项说法错误,不符合题意;
C、海底捞月是不可能事件,本选项说法错误,不符合题意;
D、甲、乙两名同学各跳远10次,若他们跳远成绩的平均数相同,甲同学跳远成绩的方差为1.2,乙同学跳远成绩的方差为1.6,则甲同学发挥比乙同学稳定,本选项说法正确,符合题意;
故选:D.
9.(3分)蓄电池的电压为定值,使用此电源时,电流I(A)与电阻R(Ω)成反比例,其函数图象如图所示,则电流I与电阻R之间的函数关系式为( )
A. B. C. D.
【分析】设函数解析式为I=,由于点(4,6)在函数图象上,故代入可求得k的值.
【解答】解:设所求函数解析式为I=,
∵(4,6)在所求函数解析式上,
∴k=4×6=24.
故选:A.
10.(3分)如图,⊙O中,弦AB,CD相交于点P,∠A=40°,∠APD=76°,则∠B的大小是( )
A.38° B.40° C.36° D.42°
【分析】根据在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等可得∠D=43°,然后再利用三角形内角与外角的关系可得答案.
【解答】解:∵∠A=40°,
∴∠D=40°,
∵∠APD=76°,
∴∠B=76°﹣40°=36°,
故选:C.
11.(3分)如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BP平分∠ABC,BP=CP=2,则AB的长为( )
A.4 B.6 C.4 D.4
【分析】由等腰三角形的性质得BD=CD,再由含30°角的直角三角形的性质得AB=2BC,PD=PB=1,BD=PD=,则BC=2BD=2,即可求解.
【解答】解:过P作PD⊥BC于D,如图:
∵BP=CP,
∴BD=CD,
∵∠ACB=90°,∠A=30°,
∴AB=2BC,∠ABC=60°,
∵BP平分∠ABC,
∴∠PBC=30°,
∵PD⊥BC,
∴PD=PB=1,BD=PD=,
∴BC=2BD=2,
∴AB=2BC=4,
故选:A.
12.(3分)如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0),顶点坐标(1,n),抛物线与y轴的交点在(0,2),(0,3)之间(包含端点),则下列结论:①a+b+c>0;②对于任意实数m,a+b≥am2+bm总成立; ③关于x的方程ax2+bx+c=n有两个相等的实数根;④﹣1≤a≤﹣,其中结论正确个数为( )
A.1 个 B.2 个 C.3 个 D.4 个
【分析】由图象可知,当x=1时,y>0,于是可对①进行判断;利用二次函数的性质可对②进行判断;根据抛物线y=ax2+bx+c与直线y=n有一个交点可对③进行判断;利用2≤c≤3和c=﹣3a可对④进行判断.
【解答】解:由图象可知,当x=1时,y>0,
∴a+b+c>0,所以①正确;
∵抛物线的顶点坐标(1,n),
∴x=1时,二次函数值有最大值n,
∴a+b+c≥am2+bm+c,
即a+b≥am2+bm,所以②正确;
∵抛物线的顶点坐标(1,n),
∴抛物线y=ax2+bx+c与直线y=n有一个交点,
∴关于x的方程ax2+bx+c=n有两个相等的实数根,所以③正确;
∵抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0),
∴a﹣b+c=0,
∵b=﹣2a,
∴a+2a+c=0,
∴c=﹣3a,
∵2≤c≤3,
∴2≤﹣3a≤3,
∴﹣1≤a≤﹣,所以④正确;
故选:D.
二、填空题(本大题共4个小题,每小题3分,共12分)
13.(3分)因式分解:y2﹣y= y(y﹣1) .
【分析】直接利用提取公因式法分解因式得出答案.
【解答】解:y2﹣y=y(y﹣1).
故答案为:y(y﹣1).
14.(3分)若一个多边形的内角和与外角和之和是1800°,则此多边形是 十 边形.
【分析】任意多边形的一个内角与相邻外角的和为180°,然后根据题意可求得答案.
【解答】解:∵多边形的一个内角与它相邻外角的和为180°,
∴1800°÷180°=10.
故答案为:十.
15.(3分)分式方程=的解是 x=6 .
【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:2x=3x﹣6,
解得:x=6,
经检验x=6是分式方程的解,
故答案为:x=6
16.(3分)若扇形的半径为3,圆心角120°,为则此扇形的弧长是 2π .
【分析】根据弧长的公式l=进行计算即可.
【解答】解:∵扇形的半径为3,圆心角为120°,
∴此扇形的弧长==2π.
故答案为:2π
三、解答题(本大题共9个小题,共72分)
17.(6分)计算:+﹣+|1﹣|.
【分析】直接利用二次根式的性质以及绝对值的性质分别化简得出答案.
【解答】解:原式=3+2﹣2+﹣1
=4﹣1.
18.(6分)先化简,再求值:(x+y)(x﹣y)﹣(4x3y﹣8xy3)÷2xy,其中x=1,y=﹣3.
【分析】先对多项式化简,然后代入求值.
【解答】解:原式=x2﹣y2﹣2x2+4y2
=﹣x2+3y2.
当x=1,y=﹣3时,
原式=﹣12+3×(﹣3)2
=﹣1+27
=26.
19.(6分)东营市作为全国文明城市,做志愿服务的人越来越多.近年来,全市各中小学开展丰富多彩的志愿服务活动.在3月5日学习雷锋纪念日期间,某校打算表彰一批志愿服务先进个人,校团委从全校1500名学生中随机抽取部分学生对他们近两周志愿活动的工时进行统计,请根据下面尚未完成的统计图表,解答下列问题:
组别
工时数x/小时
人数
A
0≤x<2.5
16
B
2.5≤x≤5
40
C
5≤x<7.5
50
D
7.5≤x<10
m
E
10≤x≤12.5
24
(1)共抽取了 200 名学生;
(2)图②中“E”所对应的圆心角度数为 43.2° ,补全频数分布直方图;
(3)根据本次抽查结果,请估计全校学生中志愿服务工时少于5小时的学生约有多少名?
(4)现有D组,E组各两名学生,从这4名学生中随机抽取两名学生作为代表组织学生的志愿服务活动,请用列表法或画树状图法求出所抽取的两名学生都在E组的概率.
【分析】(1)根据题意列算式40÷20%=200即可得到结论;
(2)用360°×E组所占的百分比即可得到结论;根据题意补全频数分布直方图即可;
(3)根据题意列式即可得到全校学生中志愿服务工时少于5小时学生数;
(4)根据题意画出树状图,得到共有16种等可能的情况数,其中抽取两名学生都在E组的有4种,然后根据概率公式即可得到结论.
【解答】解:(1)共抽取的学生数有:40÷20%=200(名).
故答案为:200;
(2)“E”所对应的圆心角度数为360°×=43.2°;
D组的人数有:200×35%=70(人),
补全频数分布直方图如下:
(3)全校学生中志愿服务工时少于5小时的学生约有1500×=420(名);
答:估计全校学生中志愿服务工时少于5小时的学生约有420名;
(4)根据题意画树状图如下:
共有16种等可能的情况数,其中抽取两名学生都在E组的有4种,
则抽取两名学生都在E组的概率是=.
20.(8分)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,D是BC边上的一点,分别过点A、B作BD、AD的平行线交于点E,且AB平分∠EAD.
(1)求证:四边形EADB是菱形;
(2)连接EC,当∠BAC=60°,BC=2时,求△ECB的面积.
【分析】(1)根据已知条件求得四边形EADB是平行四边形,根据角平分线定义得到∠EAB=∠DAB,根据平行线的性质得到∠EAB=∠DBA,于是得到结论;
(2)解直角三角形和根据平行线的性质即可得到结论.
【解答】(1)证明:∵AD∥BE,AE∥BD,
∴四边形EADB是平行四边形,
∵AB平分∠EAD,
∴∠EAB=∠DAB,
∵AE∥BD,
∴∠EAB=∠DBA,
∴∠DAB=∠DBA,
∴AD=BD.
∴四边形EADB是菱形;
(2)解:∵∠ACB=90°,∠BAC=60°,BC=2,
∴tan60°==,
∴AC=2,
∴S△ACB=AC•BC=×2×2=2,
∵AE∥BC,
∴S△ECB=S△ACB=2.
21.(8分)某学校为了丰富学生的课余生活,计划购买围棋和中国象棋供棋类兴趣小组活动使用,若购买3副围棋和4副中国象棋需用85元,购买5副围棋和8副中国象棋需用155元.
(1)求每副围棋和每副中国象棋各多少元?
(2)该学校决定购买围棋和中国象棋共30副,总费用不超过400元,那么最多可以购买多少副围棋?
【分析】(1)设每副围棋x元,每副中国象棋y元,根据“购买3副围棋和4副中国象棋需用85元,购买5副围棋和8副中国象棋需用155元”,即可得出关于x,y的二元一次方程组,解之即可得出结论;
(2)设可以购买m副围棋,则购买中国象棋(30﹣m)副,根据总价=单价×数量,结合总费用不超过400元,即可得出关于m的一元一次不等式,解之取其中的最大值即可得出结论.
【解答】解:(1)设每副围棋x元,每副中国象棋y元,
依题意得:,
解得:.
答:每副围棋15元,每副中国象棋10元.
(2)设可以购买m副围棋,则购买中国象棋(30﹣m)副,
依题意得:15m+10(30﹣m)≤400,
解得:m≤20.
答:最多可以购买20副围棋.
22.(8分)对于平面直角坐标系xOy中的点P和⊙M(半径为r),给出如下定义:若点P关于点M的对称点为Q,且r≤PQ≤3r,则称点P为⊙M的称心点.
(1)当⊙O的半径为2时,
①如图1,在点A(0,1),B(2,0),C(3,4)中,⊙O的称心点是 点A,B ;
②如图2,点D在直线y=x上,若点D是⊙O的称心点,求点D的横坐标m的取值范围;
(2)⊙T的圆心为T(0,t),半径为2,直线y=x+1与x轴,y轴分别交于点E,F.若线段EF上的所有点都是⊙T的称心点,直接写出t的取值范围.
【分析】(1)①先求出点A,B,C关于点O的对称点A',B',C'进而求出AA',BB',CC',再判断即可得出结论;
②先求出点D的坐标,再利用新定义建立不等式求解即可得出结论;
(2)先求出点E,F坐标,进而求出∠EFO=60°,进而找出y轴上到线段EF的距离为2时的位置,再分情况利用新定义,即可得出结论.
【解答】解:(1)①∵A(0,1),
∴点A关于点O的对称点为A'(0,﹣1),
∴AA'=1﹣(﹣1)=2,
∵⊙O的半径为2,
∴点A是⊙O的称心点,
∵B(2,0),
∴点B关于点O的对称点为B'(﹣2,0),
∴BB'=2﹣(﹣2)=4,
∵⊙O的半径为2,
∴2<BB'<6,
∴点B是⊙O的称心点,
∵C(3,4),
∴点C关于点O的对称点为C'(﹣3,﹣4),
∴CC'==25>3r,
∴点C不是⊙O的称心点,
故答案为:点A,B;
②∵点D在直线y=x上,且点D的横坐标为m,
∴D的坐标为(m,m),
∴点D关于点O的对称点D'的坐标为(﹣m,﹣m),
∴DD'==4|m|,
∵点D是⊙O的称心点,且⊙O的半径为2,
∴2≤4|m|≤6,
∴﹣≤m≤﹣或≤m≤,
∴点D的横坐标m的取值范围是﹣≤m≤﹣或≤m≤;
(2)如图,
针对于直线y=x+1,
令x=0,
∴y=1,F(0,1),
∴OF=1,
令y=0,
∴x+1=0,
∴x=﹣,
∴E(﹣,0),
∴OE=,
在Rt△EOF中,tan∠EFO==,
∴∠EFO=60°,
过y轴上一点H作直线EF的垂线交线段EF于G,
∵线段EF上的所有点都是⊙T的称心点,且⊙T的半径为2,
∴TG最小=1,
在Rt△FGT中,sin∠EFO=,
∴FH==,
∴OH=FH﹣OF=﹣1,
当点T从H向下移动时,GH,FH,EH越来越长,直到点G和E重合,HF取最大值,
∵线段EF上的所有点都是⊙T的称心点,
∴FH=1﹣t≤3,
∴t≥﹣2,
EH≤3,
∴≤3,
∴t≥﹣,
∴﹣2≤t≤1﹣,
当点T从点H向上移动时,点T在FH上时,T到EF的距离小于2,此种情况不符合题意,
当点T从点F向上移动时,ET≥EF,
即:ET≥2,
∵线段EF上的所有点都是⊙T的称心点,
∴FH≥1,EH≤3,
∴t﹣1≥1,≤3,
∴2≤t≤,
且t的取值范围是﹣2≤t≤1﹣或2≤t≤.
23.(9分)如图,AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,AD与过C点的直线互相垂直,垂足为D,AC平分∠DAB.
(1)求证:DC为⊙O的切线.
(2)若AD=3,DC=,求⊙O的半径.
【分析】(1)如图,连接OC,根据已知条件可以证明∠OCA=∠DAC,得AD∥OC,由AD⊥DC,得OC⊥DC,进而可得DC为⊙O的切线;
(2)过点O作OE⊥AC于点E,根据Rt△ADC中,AD=3,DC=,可得∠DAC=30°,再根据垂径定理可得AE的长,进而可得⊙O的半径.
【解答】解:(1)如图,连接OC,
∵OA=OC,
∴∠OAC=∠OCA,
∵AC平分∠DAB,
∴∠DAC=∠OAC,
∴∠OCA=∠DAC,
∴AD∥OC,
∵AD⊥DC,
∴OC⊥DC,
又OC是⊙O的半径,
∴DC为⊙O的切线;
(2)过点O作OE⊥AC于点E,
在Rt△ADC中,AD=3,DC=,
∴tan∠DAC==,
∴∠DAC=30°,
∴AC=2DC=2,
∵OE⊥AC,
根据垂径定理,得
AE=EC=AC=,
∵∠EAO=∠DAC=30°,
∴OA==2,
∴⊙O的半径为2.
24.(9分)若抛物线L:y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)与直线l:y=ax+b满足a2+b2=2a(2c﹣b),则称此直线l与该抛物线L具有“支干”关系.此时,直线l叫做抛物线L的“支线”,抛物线L叫做直线l的“干线”.
(1)若直线y=x﹣2与抛物线y=ax2+bx+c具有“支干”关系,求“干线”的最小值;
(2)若抛物线y=x2+bx+c的“支线”与y=﹣的图象只有一个交点,求反比例函数的解析式;
(3)已知“干线”y=ax2+bx+c与它的“支线”交于点P,与它的“支线”的平行线l′:y=ax+4a+b交于点A,B,记△ABP得面积为S,试问:的值是否为定值?若是,请求出这个定值;若不是,请说明理由.
【分析】(1)根据“支干”关系的定义,求出a、b、c的值,利用配方法确定函数的最值.
(2)由题意a=1,1+b2=2(2c﹣b) ①,可得抛物线y=x2+bx+c的“支线”为y=x+b,由,消去y得到x2+bx+4c=0,由抛物线y=x2+bx+c的“支线”与y=﹣的图象只有一个交点,可知△=0,得b2﹣16c=0 ②,由①②解方程组即可解决问题.
(3)的值是定值.不妨设a>0,如图所示,y=ax2+bx+c与它的“支线”交y轴于C,直线y=ax+4a+b与y轴交于点D,A(x1,y1),B(x2,y2),
由,消去y得到ax2+(b﹣a)x+c﹣4a﹣b=0,推出x1+x2=,x1x2=,推出|x1﹣x2|===,把a2+b2=2a(2c﹣b)代入上式化简得到|x1﹣x2|=4,由AB∥PC,可得S=S△PAB=S△CAB=S△CDB﹣S△CDA═•CD•|Bx﹣Ax|=•|4a|•4=8•|a|,由此即可解决问题.
【解答】解:(1)由题意a=1,b=﹣2,12+(﹣2)2=2(2c+2),解得c=,
∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x+,
∵y=x2﹣2x+=(x﹣1)2﹣,
∵a=1>0,
∴x=1时,y有最小值,最小值为﹣.
(2)由题意a=1,1+b2=2(2c﹣b) ①
∴抛物线y=x2+bx+c的“支线”为y=x+b,
由,消去y得到x2+bx+4c=0,
∵抛物线y=x2+bx+c的“支线”与y=﹣的图象只有一个交点,
∴△=0,
∴b2﹣16c=0 ②
由①②可得b=﹣2,c=或b=﹣,c=,
∴反比例函数的解析式为y=﹣或y=﹣.
(3)的值是定值.理由如下:
不妨设a>0,如图所示,y=ax2+bx+c与它的“支线”交y轴于C,直线y=ax+4a+b与y轴交于点D,A(x1,y1),B(x2,y2),
由,消去y得到ax2+(b﹣a)x+c﹣4a﹣b=0,
∴x1+x2=,x1x2=,
∴|x1﹣x2|===,
把a2+b2=2a(2c﹣b)代入上式化简得到|x1﹣x2|=4,
∵AB∥PC,
∴S=S△PAB=S△CAB=S△CDB﹣S△CDA═•CD•|Bx﹣Ax|=•|4a|•4=8•|a|,
∴=8,的值是定值.
25.(12分)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=﹣x2+bx+c与直线y=x﹣3分别交x轴、y轴上的B、C两点,设该抛物线与x轴的另一个交点为点A,顶点为点D,连接CD交x轴于点E.
(1)求该抛物线的表达式及点D的坐标;
(2)求∠DCB的正切值;
(3)如果点F在y轴上,且∠FBC=∠DBA+∠DCB,求点F的坐标.
【分析】(1)y=x﹣3,令y=0,则x=6,令x=0,则y=﹣3,求出则点B、C的坐标,将点B、C坐标代入抛物线y=﹣x2+bx+c,即可求解;
(2)求出则点E(3,0),EH=EB•sin∠OBC=,CE=3,则CH=,即可求解;
(3)分点F在y轴负半轴和在y轴正半轴两种情况,分别求解即可.
【解答】解:(1)y=x﹣3,令y=0,则x=6,令x=0,则y=﹣3,
则点B、C的坐标分别为(6,0)、(0,﹣3),则c=﹣3,
将点B坐标代入抛物线y=﹣x2+bx﹣3得:0=﹣×36﹣6b﹣3,解得:b=2,
故抛物线的表达式为:y=﹣x2+2x﹣3,令y=0,则x=6或﹣2,
即点A(2,0),则点D(4,1);
(2)过点E作EH⊥BC交于点H,
C、D的坐标分别为:(0,﹣3)、(4,1),
直线CD的表达式为:y=x﹣3,则点E(3,0),
tan∠OBC===,则sin∠OBC=,
则EH=EB•sin∠OBC=,
CE=3,则CH=,
则tan∠DCB==;
(3)点A、B、C、D、E的坐标分别为(2,0)、(6,0)、(0,﹣3)、(4,1)、(3,0),
则BC=3,
∵OE=OC,∴∠AEC=45°,
tan∠DBE==,
故:∠DBE=∠OBC,
则∠FBC=∠DBA+∠DCB=∠AEC=45°,
①当点F在y轴负半轴时,
过点F作FG⊥BG交BC的延长线与点G,
则∠GFC=∠OBC=α,
设:GF=2m,则CG=CGtanα=m,
∵∠CBF=45°,∴BG=GF,
即:3+m=2m,解得:m=3,
CF==m=15,
故点F(0,﹣18);
②当点F在y轴正半轴时,
同理可得:点F(0,2);
故:点F坐标为(0,2)或(0,﹣18).
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