2021年浙江省宁波市南三县中考数学一模试卷(word版,含解析)
展开这是一份2021年浙江省宁波市南三县中考数学一模试卷(word版,含解析),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年浙江省宁波市南三县中考数学一模试卷
一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.(4分)﹣2021的倒数是( )
A.2021 B. C.﹣2021 D.
2.(4分)2020年,面对极其复杂严峻的国内外形势特别是新冠肺炎疫情的严重冲击,宁波市2020全年实现地区生产总值GDP12408.7亿元,按可比价格计算,比上年增长3.3%.12408.7亿用科学记数法可表示为( )
A.1.24087×1012 B.124087×108
C.1.24087×1013 D.124087×1011
3.(4分)一个由圆柱和长方体组成的几何体如图水平放置,它的俯视图是( )
A. B. C. D.
4.(4分)下列运算正确的是( )
A.x2+x3=x5 B.(x﹣2)2=x2﹣4
C.(x3)4=x7 D.2x2•x3=2x5
5.(4分)为了防控疫情,学校决定从三位老师中(含甲老师)随机抽调2人去值周查体温,则甲老师被抽调去值周的概率是( )
A. B. C. D.
6.(4分)在函数y=中,自变量x的取值范围是( )
A.x≥3 B.x>0且x≠3 C.x≤3 D.x≤3且x≠0
7.(4分)如图,D,E分别是AB,AC上的中点,F是DE上的一点,且∠AFB=90°,若AB=6,BC=8,则EF的长为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
8.(4分)我国古代数学名著《孙子算经》中记载了一道题,大意是:100匹马恰好拉了100片瓦,已知3匹小马能拉1片瓦,1匹大马能拉3片瓦,求小马,大马各有多少匹.若设小马有x匹,大马有y匹,则下列方程组中正确的是( )
A. B.
C. D.
9.(4分)如图,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交于点(﹣1,0),其对称轴为直线x=1,若2<c<3,则下列结论中错误的是( )
A.abc<0 B.4a+c>0 C.﹣1<a<﹣ D.4a+2b+c>0
10.(4分)如图,是由“赵爽弦图”变化得到的,它由八个全等的直角三角形拼接而成,记图中正方形MNKT,正方形EFGH,正方形ABCD的面积分别为S1,S2,S3,若知道图中阴影部分面积,一定能求出( )
A.S1+2S3 B.S3﹣S1 C.S1+S2+S3 D.S1+S3﹣2S2
二、填空题(本题有6个小题,每小题5分,共30分)
11.(5分)﹣64的立方根是 .
12.(5分)分解因式:a3﹣9a= .
13.(5分)如图,用圆心角为120°半径为6的扇形围成一个圆锥的侧面(接缝忽略不计),则这个圆锥的高是 .
14.(5分)李同学毕业后收到了甲、乙、丙三家公司的入职通知书,李同学统计了一下三家公司这一年的月工资平均数及方差,如下表所示:
甲
乙
丙
平均数
6000
6000
5000
方差
5.2
3.8
5.2
李同学是个爱挑战自己的人,希望短时间内有可能拿到更高工资,那么他该选择 公司.
15.(5分)如图,已知AD是∠BAC的平分线,以线段AB为直径作圆,交∠BAC和角平分线于C,D两点.过D向AC作垂线DE垂足为点E.若DE=2CE=4,则直径AB= .
16.(5分)如图,△AOB两个顶点A(﹣2,﹣1),B(1,2)在反比例函数图象上,若点P是第一象限内双曲线上一点,且S△APB=2S△AOB,则P点的坐标为 .
三、解答题(本大题共8小题,共80分,解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(8分)(1)化简:(2a+b)(2a﹣b)﹣4a(a﹣b).
(2)解不等式组:.
18.(8分)如图,在正方形网格中,△ABC的顶点在格点上.请仅用无刻度直尺完成以下作图(保留作图痕迹).
(1)在图1中,作△ABC关于点O对称的△A'B'C';
(2)在图2中,作△ABC绕点A顺时针旋转一定角度后,顶点仍在格点上的△AB'C'.
19.(8分)2021年是“五年奉献一个新奉化”的攻坚之年,大量基础建设在有序推进中.如图,工程队拟沿AC方向挖掘隧道,为加快施工进度,需在另一边E处同时施工,使A,C,E三点在一条直线上,工程队从AC上的一点B取∠ABD=140°,BD=560米,∠D=50°,则点E与点D之间的距离是多少米?(参考数据:sin50°≈0.77,cos50°≈0.64,tan50°≈1.19)
20.(10分)抛物线y=ax2+bx+c与坐标轴交于A,B,C三点,已知OA=2OB=2OC=4.
(1)求抛物线解析式:
(2)若腰长为4的等腰直角三角形BDE的一直角边在x轴上,请问抛物线平移后能否同时经过D,E两点?若能,请说明平移方式;若不能,请说明理由.
21.(10分)教育部颁发的《中小学教育惩戒规则(试行)》并从2021年3月1日起实行,某校随机抽取该校部分家长,按四个类别:A表示“非常支持”,B表示“支持”,C表示“不关心”,D表示“不支持”,调查他们对该规则态度的情况,将结果绘制成如下两幅不完整的统计图,根据图中提供的信息,解决下列问题:
(1)这次共抽取了 名家长进行调查统计,扇形统计图中,D类所对应的扇形圆心角的大小是 .
(2)将条形统计图补充完整;
(3)该学校共有2000名学生家长,估计该学校家长表示“支持”的(A类,B类的和)人数大约有多少人?
22.(10分)时下少儿编程是一个很热门的项目,需要有良好的数学逻辑思维,某次由编程控制的两辆模型车沿同一路线同时从A点出发驶向B点,途中乙车按照程序设定停车一段时间,然后以一定的速度匀速驶向B点,甲车从A到B点速度始终保持不变,如图所示是甲、乙两车之间的距离y(分米)与两车出发时间x(分钟)的函数图象.根据相关信息解答下列问题:
(1)点M的坐标表示的实际意义是什么?
(2)求出MN所表示的关系式,并写出乙车停车后再出发的速度.
(3)求停车前两车的速度以及a的值.
23.(12分)如图,在折纸游戏中,正方形ABCD沿着BE,BF将BC,AB翻折,使A,C两点恰好落在点P.
(1)求证:∠EBF=45°.
(2)如图,过点P作MN∥BC,交BF于点Q.
①若BM=5,且MP•PN=10,求正方形折纸的面积.
②若QP=BC,求的值.
24.(14分)定义:三角形内部有一小三角形与原三角形相似,其中小三角形的三个顶点在原三角形的三边上(顶点可重合),则称这两个三角形是星相似三角形.例如:如图1,Rt△ABC中,∠BCA∠=CEA=90°,△ACE和△ABC是星相似三角形.如图2,D是AB的中点,以CD为直径画圆,交AB,BC于点E,F,AC=1.
(1)①若BC=2,求DE的长.
②设BC=x,=y,试写出y与x的函数关系式.
(2)若CG=CE,则△CEG与哪个三角形星相似,并证明.
(3)在(2)的条件下,求BC的长.
2021年浙江省宁波市南三县中考数学一模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.(4分)﹣2021的倒数是( )
A.2021 B. C.﹣2021 D.
【分析】直接利用倒数的定义得出答案.
【解答】解:﹣2021的倒数是:﹣.
故选:D.
2.(4分)2020年,面对极其复杂严峻的国内外形势特别是新冠肺炎疫情的严重冲击,宁波市2020全年实现地区生产总值GDP12408.7亿元,按可比价格计算,比上年增长3.3%.12408.7亿用科学记数法可表示为( )
A.1.24087×1012 B.124087×108
C.1.24087×1013 D.124087×1011
【分析】用科学记数法表示较大的数时,一般形式为a×10n,其中1≤|a|<10,n为整数,且n比原来的整数位数少1,据此判断即可.
【解答】解:12408.7亿=1.24087×1012.
故选:A.
3.(4分)一个由圆柱和长方体组成的几何体如图水平放置,它的俯视图是( )
A. B. C. D.
【分析】找到从上面看所得到的图形即可,注意所有的看到的棱都应表现在俯视图中.
【解答】解:几何体的俯视图是:
故选:C.
4.(4分)下列运算正确的是( )
A.x2+x3=x5 B.(x﹣2)2=x2﹣4
C.(x3)4=x7 D.2x2•x3=2x5
【分析】根据合并同类项法则、幂的乘方、单项式乘以单项式、完全平方公式分别求出每个式子的值,再判断即可.
【解答】解:A、x2和x3不能合并,故本选项不符合题意;
B、结果是x2﹣4x+4,故本选项不符合题意;
C、结果是x12,故本选项不符合题意;
D、结果是2x5,故本选项符合题意;
故选:D.
5.(4分)为了防控疫情,学校决定从三位老师中(含甲老师)随机抽调2人去值周查体温,则甲老师被抽调去值周的概率是( )
A. B. C. D.
【分析】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:将另外两位老师记为乙、丙,列表如下:
甲
乙
丙
甲
(乙,甲)
(丙,甲)
乙
(甲,乙)
(丙,乙)
丙
(甲,丙)
(乙,丙)
由表可知,共有6种等可能结果,其中甲老师被抽调去值周的有4种结果,
所以甲老师被抽调去值周的概率为=,
故选:A.
6.(4分)在函数y=中,自变量x的取值范围是( )
A.x≥3 B.x>0且x≠3 C.x≤3 D.x≤3且x≠0
【分析】根据被开方数大于等于0,得到关于x的一元一次不等式组,解之即可.
【解答】解:根据题意得:3﹣x≥0,
解得:x≤3.
故选:C.
7.(4分)如图,D,E分别是AB,AC上的中点,F是DE上的一点,且∠AFB=90°,若AB=6,BC=8,则EF的长为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】利用三角形中位线定理得到DE=BC.由直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得到DF=AB.所以由图中线段间的和差关系来求线段EF的长度即可.
【解答】解:∵DE是△ABC的中位线,BC=8,
∴DE=BC=4.
∵∠AFB=90°,D是AB的中点,AB=6,
∴DF=AB=3,
∴EF=DE﹣DF=4﹣3=1.
故选:A.
8.(4分)我国古代数学名著《孙子算经》中记载了一道题,大意是:100匹马恰好拉了100片瓦,已知3匹小马能拉1片瓦,1匹大马能拉3片瓦,求小马,大马各有多少匹.若设小马有x匹,大马有y匹,则下列方程组中正确的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据“3匹小马能拉1片瓦,1匹大马能拉3片瓦”,即可得出关于x,y的二元一次方程组,此题得解.
【解答】解:根据题意可得:,
故选:C.
9.(4分)如图,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交于点(﹣1,0),其对称轴为直线x=1,若2<c<3,则下列结论中错误的是( )
A.abc<0 B.4a+c>0 C.﹣1<a<﹣ D.4a+2b+c>0
【分析】根据二次函数的图象与系数的关系即可求出答案.
【解答】解:A.抛物线的对称轴在y轴右侧,则ab<0,而c>0,
故abc<0,正确,不符合题意;
B.函数的对称轴为直线x=﹣=1,则b=﹣2a,
∵从图象看,当x=﹣1时,y=a﹣b+c=3a+c=0,
而a<0,故4a+c<0,故B错误,符合题意;
C.④∵﹣=1,故b=﹣2a,
∵x=﹣1,y=0,故a﹣b+c=0,
∴c=﹣3a,
∵2<c<3,
∴2<﹣3a<3,
∴﹣1<a<﹣,故C正确,不符合题意;
D.从图象看,当x=2时,y=4a+2b+c>0,
故D正确,不符合题意;
故选:B.
10.(4分)如图,是由“赵爽弦图”变化得到的,它由八个全等的直角三角形拼接而成,记图中正方形MNKT,正方形EFGH,正方形ABCD的面积分别为S1,S2,S3,若知道图中阴影部分面积,一定能求出( )
A.S1+2S3 B.S3﹣S1 C.S1+S2+S3 D.S1+S3﹣2S2
【分析】根据八个直角三角形全等,四边形ABCD,EFGH,MNKT是正方形,利用勾股定理解答即可.
【解答】解:设阴影面积为a,八个全等的直角三角形中一个的面积为x,
则S2﹣S1=4x,S3﹣a﹣S1=8x,
∴S3﹣a﹣S1=2(S2﹣S1),
∴S3﹣a﹣S1=2S2﹣2S1,
∴S3﹣S1﹣2S2+2S1=a,
∴S3+S1﹣2S2=a,
由于a已知,故S3+S1﹣2S2已知,
即可求出S3+S1﹣2S2,
故选:D.
二、填空题(本题有6个小题,每小题5分,共30分)
11.(5分)﹣64的立方根是 ﹣4 .
【分析】根据立方根的定义求解即可.
【解答】解:∵(﹣4)3=﹣64,
∴﹣64的立方根是﹣4.
故选﹣4.
12.(5分)分解因式:a3﹣9a= a(a+3)(a﹣3) .
【分析】本题应先提出公因式a,再运用平方差公式分解.
【解答】解:a3﹣9a=a(a2﹣32)=a(a+3)(a﹣3).
13.(5分)如图,用圆心角为120°半径为6的扇形围成一个圆锥的侧面(接缝忽略不计),则这个圆锥的高是 4 .
【分析】根据题目提供的数据求出扇形的弧长,根据扇形的弧长等于圆锥地面的周长求出圆锥的半径,然后在圆锥的高、母线和底面半径构造的直角三角形中求圆锥的高.
【解答】解:扇形的弧长为:=4π,
∵扇形的弧长等于圆锥的底面周长,
∴2πr=4π,
解得:圆锥的底面半径r=2,
∴圆锥的高为:=4.
故答案为:4.
14.(5分)李同学毕业后收到了甲、乙、丙三家公司的入职通知书,李同学统计了一下三家公司这一年的月工资平均数及方差,如下表所示:
甲
乙
丙
平均数
6000
6000
5000
方差
5.2
3.8
5.2
李同学是个爱挑战自己的人,希望短时间内有可能拿到更高工资,那么他该选择 甲 公司.
【分析】根据平均数和方差的意义求解即可.
【解答】解:由表知,甲、乙公司的平均数均为6000,大于丙公司,而甲公司的方差大于乙公司,波动性大,更富有挑战性,
故答案为:甲.
15.(5分)如图,已知AD是∠BAC的平分线,以线段AB为直径作圆,交∠BAC和角平分线于C,D两点.过D向AC作垂线DE垂足为点E.若DE=2CE=4,则直径AB= 10 .
【分析】连接CD,BD,OD,过点D作DP⊥AB于点P,根据勾股定理求出CD,由圆周角定理可得BD=CD,根据角平分线的性质可得DP=DE,在Rt△ODP中,根据勾股定理可得半径r的值,即可得出直径AB的值.
【解答】解:连接CD,BD,OD,过点D作DP⊥AB于点P,
∵DE⊥AC,DE=2CE=4,
∴CE=2,
∴CD==2,
∵AD是∠BAC的平分线,DP⊥AB,DE⊥AC,
∴∠BAD=∠DAC,DP=DE=4,
∴BD=CD=2,
∴PB==2,
在Rt△ODP中,设OD=r,则OP=r﹣2,
∴r2=(r﹣2)2+42,解得:r=5,
∴AB=2r=10.
故答案为:10.
16.(5分)如图,△AOB两个顶点A(﹣2,﹣1),B(1,2)在反比例函数图象上,若点P是第一象限内双曲线上一点,且S△APB=2S△AOB,则P点的坐标为 (,)或(2,1) .
【分析】先求出S△APB,再讨论点P在点B上方与下方俩种情况求解.
【解答】解:设AB所在直线为y=kx+b,将A(﹣2,﹣1),B(1,2)代入得:
,解得,
∴y=x+1.
当y=0时,x=﹣1,
∴直线与x轴交点为(﹣1,0).
∴S△AOB=(yB﹣yA)=,
∴S△APB=2S△AOB=3.
∵﹣2×(﹣1)=1×2=2,
∴反比例函数解析式为y=,
设点P横坐标为m,则纵坐标为,即点P坐标为(m,).
①当点P在点B上方时,作PC平行于y轴交AB于点C,
将x=m代入y=x+1得y=m+1,
∴点C坐标为(m,m+1),
S△APB=(xB﹣xA)(yP﹣yB)=(1+2)(m﹣1)=3,
解得m=或m=(舍).
∴=,
∴点P坐标为(,).
②延长AO交双曲线与点P,右对称性可知O为AP中点,
∴AP=2AO,
∴S△APB=2S△AOB,
∴点P坐标为(2,1).
故答案为:(,)或(2,1).
三、解答题(本大题共8小题,共80分,解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(8分)(1)化简:(2a+b)(2a﹣b)﹣4a(a﹣b).
(2)解不等式组:.
【分析】(1)根据平方差公式以及单项式乘单项式的运算法则化简即可;
(2)分别求出各不等式的解集,再求出其公共解集.
【解答】解:(1)原式=4a2﹣b2﹣4a2+4ab
=4ab﹣b2;
(2),
解不等式x+2>3,得x>1,
解不等式,得x﹣1≤8,解得x≤9,
故不等式组的解集为:1<x≤9.
18.(8分)如图,在正方形网格中,△ABC的顶点在格点上.请仅用无刻度直尺完成以下作图(保留作图痕迹).
(1)在图1中,作△ABC关于点O对称的△A'B'C';
(2)在图2中,作△ABC绕点A顺时针旋转一定角度后,顶点仍在格点上的△AB'C'.
【分析】(1)分别作出A,B,C的对应点A′,B′,C′即可.
(2)根据AB=2,BC=,AC=5,利用数形结合的思想解决问题即可.
【解答】解:(1)如图1中,△A'B'C'即为所求.
(2)如图2中,△AB'C'即为所求.
19.(8分)2021年是“五年奉献一个新奉化”的攻坚之年,大量基础建设在有序推进中.如图,工程队拟沿AC方向挖掘隧道,为加快施工进度,需在另一边E处同时施工,使A,C,E三点在一条直线上,工程队从AC上的一点B取∠ABD=140°,BD=560米,∠D=50°,则点E与点D之间的距离是多少米?(参考数据:sin50°≈0.77,cos50°≈0.64,tan50°≈1.19)
【分析】求出∠E的度数,再在Rt△BDE 中,依据三角函数进行计算即可.
【解答】解:∵A、C、E三点在一条直线上,∠ABD=140°,∠D=50°,
∴∠E=140°﹣50°=90°,
在Rt△BDE中,
DE=BD•cos∠D,
=560×cos50°,
≈560×0.64,
=358.4(米).
答:点E与点D间的距离是358.4米.
20.(10分)抛物线y=ax2+bx+c与坐标轴交于A,B,C三点,已知OA=2OB=2OC=4.
(1)求抛物线解析式:
(2)若腰长为4的等腰直角三角形BDE的一直角边在x轴上,请问抛物线平移后能否同时经过D,E两点?若能,请说明平移方式;若不能,请说明理由.
【分析】(1)由OA=2OB=2OC=4可得出A,B,C三点坐标,代入抛物线表达式即可;
(2)先求出D,E坐标,通过平移前后抛物线表达式中a的值不变,用待定系数法求出平移后的表达式.
【解答】解:(1)∵OA=2OB=2OC=4,
∴OB=OC=2,
∴A(﹣4,0)、B(2,0)、C(0,2),
将A(﹣4,0)、B(2,0)、C(0,2)代入抛物线y=ax2+bx+c得:
,
解之得a=﹣,b=﹣,c=2,
∴y=﹣,
(2)抛物线平移后能同时经过点D、E两点,理由如下:
∵BD=BE=4,
∴E(2,4),D(6,0),
设抛物线平移后的解析式为;y=,
将E、D 坐标代入得,
解之得m=2,k=4,
∴平移后抛物线顶点为(2,4),
∵原抛物线顶点为(﹣1,),
∴将原来抛物线向右平移3个单位,再向上平移个单位后能同时经过D、E两点.
21.(10分)教育部颁发的《中小学教育惩戒规则(试行)》并从2021年3月1日起实行,某校随机抽取该校部分家长,按四个类别:A表示“非常支持”,B表示“支持”,C表示“不关心”,D表示“不支持”,调查他们对该规则态度的情况,将结果绘制成如下两幅不完整的统计图,根据图中提供的信息,解决下列问题:
(1)这次共抽取了 60 名家长进行调查统计,扇形统计图中,D类所对应的扇形圆心角的大小是 18° .
(2)将条形统计图补充完整;
(3)该学校共有2000名学生家长,估计该学校家长表示“支持”的(A类,B类的和)人数大约有多少人?
【分析】(1)从两个统计图可知,“C不关心”的频数为9人,占调查人数的15%,可求出调查人数,求出“D不支持”所占得百分比即可求出相应的圆心角的度数;
(2)求出“A非常支持”的人数,即可补全条形统计图;
(3)求出“A非常支持”“B支持”所占得百分比即可.
【解答】解:(1)9÷15%=60(人),360°×=18°,
故答案为:60,18°;
(2)60﹣36﹣9﹣3=12(人),补全条形统计图如图所示:
(3)2000×=1600(人),
答:该学校家长表示“支持”的(A类,B类的和)人数大约有1600人.
22.(10分)时下少儿编程是一个很热门的项目,需要有良好的数学逻辑思维,某次由编程控制的两辆模型车沿同一路线同时从A点出发驶向B点,途中乙车按照程序设定停车一段时间,然后以一定的速度匀速驶向B点,甲车从A到B点速度始终保持不变,如图所示是甲、乙两车之间的距离y(分米)与两车出发时间x(分钟)的函数图象.根据相关信息解答下列问题:
(1)点M的坐标表示的实际意义是什么?
(2)求出MN所表示的关系式,并写出乙车停车后再出发的速度.
(3)求停车前两车的速度以及a的值.
【分析】(1)观察图象结合题意分析可得答案;
(2)设MN所表示的关系式为y=kx+b,用待定系数法求解得解析式;再用路程除以相应的时间可得速度;
(3)设出发时甲的速度为v分米/分钟,乙速度为(v﹣20)分米/分钟,根据乙车设定停车后的(2.5﹣2)分钟甲车行驶的路程加上乙车停车后甲乙两车所产生的距离等于90分米减去40分米,列出关于v的方程,解得v的值,则乙车速度也可求得,然后用40+70×0.5计算即可得出a的值.
【解答】解:(1)点M的坐标表示的实际意义是:当行驶4分钟时,甲车到达B地(终点),乙车距离终点还有90分米.
(2)设MN所表示的关系式为y=kx+b,将M(4,90),N(5.5,0)代入得:
,
解得:,
∴MN所表示的关系式为:y=﹣60x+330;
停车后乙车速度为:90÷(5.5﹣4)=60(分米/分钟).
(3)∵40÷2=20(分米/分钟),
∴设出发时甲的速度为v分米/分钟,乙速度为(v﹣20)分米/分钟,则有:
(2.5﹣2)v+(4﹣2.5)(v﹣60)=90﹣40,
解得:v=70,
∴甲车速度为70分米/分钟,乙为50分米/分钟.
∴a的值为40+70×0.5=75.
23.(12分)如图,在折纸游戏中,正方形ABCD沿着BE,BF将BC,AB翻折,使A,C两点恰好落在点P.
(1)求证:∠EBF=45°.
(2)如图,过点P作MN∥BC,交BF于点Q.
①若BM=5,且MP•PN=10,求正方形折纸的面积.
②若QP=BC,求的值.
【分析】(1)由正方形的性质得∠ABC=90°,再由折叠的性质得:∠PBF=∠ABF,∠PBE=∠CBE,即可得出结论;
(2)①设MP=x(x>0),PN=y(y>0),则xy=10①,MN=x+y,证四边形BCNM是矩形,得BM=CN,BC=MN=x+y,∠BMN=90°,则BP=AB=BC=MN=x+y,在Rt△BMP中,由勾股定理得52+x2=(x+y)2②,由①②联立方程组求出x、y的值,即可解决问题;
②设正方形ABCD的边长为2,则BC=CD=AD=AB=2,QP=BC=1,证出∠PFB=∠PQF,则AF=PF=PQ=1,设CE=a,则DE=2﹣a,EF=a+1,在Rt△DEF中,由勾股定理得出方程,求出a=,则PE=,DE=,EF=,然后证△NEP∽△DEF,求出NE=,即可解决问题.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ABC=90°,
由折叠的性质得:∠PBF=∠ABF,∠PBE=∠CBE,
∴∠PBF+∠PBE=∠ABC=45°;
(2)解:①设MP=x(x>0),PN=y(y>0),
则xy=10①,MN=x+y,
∵四边形ABD是正方形,
∴AB=BC,AD∥BC,∠C=90°,
由折叠的性质得:BP=AB,
∵MN∥BC,
∴四边形BCNM是矩形,
∴BM=CN,BC=MN=x+y,∠BMN=90°,
∴BP=AB=BC=MN=x+y,
在Rt△BMP中,由勾股定理得:52+x2=(x+y)2②,
由①②得:,
解得:,
∴AB=3,
∴正方形折纸的面积=(3)2=45;
②设正方形ABCD的边长为2,
则BC=CD=AD=AB=2,
∴QP=BC=1,
由折叠的性质得:PE=CE,AF=PF,∠AFB=∠PFB,
∵MN∥AD,
∴∠AFB=∠PQF,
∴∠PFB=∠PQF,
∴AF=PF=PQ=1,
∴DF=AD﹣AF=1,
设CE=a,则DE=2﹣a,EF=a+1,
在Rt△DEF中,由勾股定理得:12+(2﹣a)2=(a+1)2,
解得:a=,
∴PE=,DE=,EF=,
∵MN∥AD,
∴△NEP∽△DEF,
∴=,
即=,
解得:NE=,
∴BM=CN=CE+NE=+=,
∴AM=AB﹣BM=,
∴==.
24.(14分)定义:三角形内部有一小三角形与原三角形相似,其中小三角形的三个顶点在原三角形的三边上(顶点可重合),则称这两个三角形是星相似三角形.例如:如图1,Rt△ABC中,∠BCA∠=CEA=90°,△ACE和△ABC是星相似三角形.如图2,D是AB的中点,以CD为直径画圆,交AB,BC于点E,F,AC=1.
(1)①若BC=2,求DE的长.
②设BC=x,=y,试写出y与x的函数关系式.
(2)若CG=CE,则△CEG与哪个三角形星相似,并证明.
(3)在(2)的条件下,求BC的长.
【分析】(1)①利用勾股定理和等面积法即可求得CE,利用直角三角形斜边上的中线等于斜边上的一半可得CD,再利用勾股定理可求得DE;②证明△FOG~△EDC,可得,再解直角三角形求得DE和FO,即可求得y和x的函数关系式;
(2)根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半和等边对等角可得∠BCE=∠CGE,从而可证明△FEC~△CEG,即△CEG与△FEC相似;
(3)可利用三角形外角的性质证明∠GCE=∠GDE,从而可得EC=ED=m,从而可得CD=m,BD=m,解直角三角形即可得出BC.
【解答】解:(1)①Rt△ABC中,AC=1,BC=2,
∴AB=,
∵D是AB的中点,
∴CD=AD=BD=,
∵∠ECA=∠CEA=90°,
在Rt△ABC中,S,
即,
∴CE=,
∴DE=;
②连接OF,
∵OF=OC,
∴∠DCB=∠OFC,
由①可得BD=CD,
∴∠DCB=∠B,
∴∠OFC=∠B,
∴△FOG~△EDG,
∴,
∵CB=x,
∴,CD=BD=,FO==,
∴cosB=,即,
∴BE=,
∴DE=BE﹣BD=﹣,
∴y===(x>1);
(2)△CEG与△FEC相似.
由(1)可知,OF∥CD,
∵O为CD的中点,
∴OF为△CBD的中位线,F为BC的中点,
∵∠CEB=180°﹣∠CEA=90°,
∴EF=CF=BF=BC,
∴∠BCE=∠FEC,
∵GE=CE,
∴∠CGE=∠FEC,
∴∠BCE=∠CGE,
∵∠FEC=∠FEC,
∴△FEC~△CEG,
∴△CEG与△FEC相似;
(3)∵CD=BD,BF=EF,
∴∠B=∠FCD=∠DEG,
∵∠FCE=∠FCD+∠GCE,∠CGE=∠DEG+∠GDE,
∴∠GCE=∠GDE,
∴EC=ED,设CE=m,则DE=m,CD=m,BD=m,
∴tanB=,即,
∴BC=+1.
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