2021年湖南省长沙市中考数学适应性试卷(一)(word版 含答案)
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一、选择题(在下列各题的四个选项中,只有一项是符合题意的.请在答题卡中填涂符合题意的选项.本大题共12个小题,每小题3分,共36分)
1.2021的倒数的相反数是( )
A. B.﹣2021 C. D.2021
2.华为Mate20手机搭载了全球首款7纳米制程芯片,7纳米就是0.000000007米.数据0.000000007用科学记数法表示为( )
A.7×10﹣7 B.0.7×10﹣8 C.7×10﹣8 D.7×10﹣9
3.下列运算正确的是( )
A.(a2)3=a5 B.3a2+a=3a3
C.a5÷a2=a3(a≠0) D.a(a+1)=a2+1
4.下面四个图形分别是绿色食品、低碳、节能和节水标志,是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
5.如图所示的几何体是由六个相同的小正方体组合而成的,它的俯视图是( )
A. B.
C. D.
6.下列说法正确的是( )
A.“任意画一个三角形,其内角和为360°”是随机事件
B.已知某篮球运动员投篮投中的概率为0.6,则他投十次可投中6次
C.抽样调查选取样本时,所选样本可按自己的喜好选取
D.检测某城市的空气质量,采用抽样调查法
7.已知点P(a﹣3,2﹣a)关于原点对称的点在第四象限,则a的取值范围在数轴上表示正确的是( )
A. B.
C. D.
8.如图,圆锥底面半径为r,母线长为20cm,其侧面展开图是圆心角为216°的扇形,则r的值为( )
A.12cm B.15cm C.4πcm D.5πcm
9.如图,将△ABC绕点C顺时针旋转,点B的对应点为点E,点A的对应点为点D,当点E恰好落在边AC上时,连接AD,若∠ACB=30°,则∠DAC的度数是( )
A.60° B.65° C.70° D.75°
10.《孙子算经》是中国古代重要的数学著作,成书大约在一千五百年前,其中一道题,原文是:“今三人共车,两车空;二人共车,九人步.问人与车各几何?”意思是:现有若干人和车,若每辆车乘坐3人,则空余两辆车;若每辆车乘坐2人,则有9人步行.问人与车各多少?设有x人,y辆车,可列方程组为( )
A. B.
C. D.
11.如图,在平面直角坐标系xOy中,菱形AOBC的一个顶点O在坐标原点,一边OB在x轴的正半轴上,sin∠AOB=,反比例函数y=在第一象限内的图象经过点A,与BC交于点F,则△AOF的面积等于( )
A.30 B.40 C.60 D.80
12.如右图是二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象的一部分,函数图象经过点(2,0),x=﹣1是对称轴,有下列结论:①2a﹣b=0;②9a﹣3b+c<0;③若(﹣2,y1),(,y2)是抛物线上两点,则y1<y2,④a﹣b+c=﹣9a;其中正确结论的个数是( )
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.因式分解:a2﹣16b2= .
14.如图,当小明沿坡度i=1:的坡面由A到B行走了6米时,他实际上升的高度BC= 米.
15.如图,AB∥CD,FG平分∠EFD,交AB于G,∠FGB=154°,则∠AEF的度数等于 .
三、解答题(本大题共9个小题,第17、18、19题每小题6分,第20、21题每小题6分,第22、23题每小题6分,第24、25题每小题6分,共72分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(6分)计算:2sin60°.
18.(6分)先化简,再求值:,其中x=2021.
19.(6分)人教版初中数学教科书八年级上册第84页探究了“三角形中边与角之间的不等关系”,部分原文如图.
(1)请证明文中的∠ADE>∠B
(2)如图2,在△ABC中,如果∠ACB>∠B,能否证明AB>AC?
小敏同学提供了一种方法:将△ABC折叠,使点B落在点C上,折痕交AB于点F,交BC于点G,再运用三角形三边关系即可证明,请你按照小敏的方法完成证明.
20.(8分)为了扎实推进精准扶贫工作,某地出台了民生兜底、医保脱贫、教育救助、产业扶持、养老托管和易地搬迁这六种帮扶措施,每户贫困户都享受了2到5种帮扶措施,现把享受了2种、3种、4种和5种帮扶措施的贫困户分别称为A、B、C、D类贫困户.为检查帮扶措施是否落实,随机抽取了若干贫困户进行调查,现将收集的数据绘制成下面两幅不完整的统计图:
请根据图中信息回答下面的问题:
(1)本次抽样调查了多少户贫困户?
(2)抽查了多少户C类贫困户?并补全统计图;
(3)若该地共有13000户贫困户,请估计至少得到4项帮扶措施的大约有多少户?
(4)为更好地做好精准扶贫工作,现准备从D类贫困户中的甲、乙、丙、丁四户中随机选取两户进行重点帮扶,请用树状图或列表法求出恰好选中甲和丁的概率.
21.(8分)智能手机如果安装了一款测量软件“SmartMeasure”后,就可以测量物高、宽度和面积等.如图①,打开软件后将手机摄像头的屏幕准星对准脚部按键,再对准头部按键,即可测量出人体的高度.其数学原理如图②所示,测量者AB与被测量者CD都垂直于地面BC.
(1)如图①若手机显示AC=AD=3.4m,∠CAD=60°,请确定此时测试者的身高AB长.
(2)如图②若手机显示AC=2m,AD=2.5m,∠CAD=53°,求此时被测试者CD的高.(结果保留根号),cos53°≈,tan53°≈
22.(9分)为支援武汉抗击新冠肺炎,甲地捐赠了600吨的救援物质并联系了一家快递公司进行运送.快递公司准备安排A、B两种车型把这批物资从甲地快速送到武汉.其中,从甲地到武汉,A型货车5辆、B型货车6辆,一共需补贴油费3800元;A型货车3辆、B型货车2辆,一共需补贴油费1800元.
(1)从甲地到武汉,A、B两种型号的货车,每辆车需补贴的油费分别是多少元?
(2)A型货车每辆可装15吨物资,B型货车每辆可装12吨物资,安排的B型货车的数量是A型货车的2倍还多4辆,且A型车最多可安排18辆.运送这批物资,不同安排中,补贴的总的油费最少是多少?
23.(9分)矩形ABCD的边CD上有一动点E,连接AE,把△ADE沿着AE翻折,使点D落在边BC上的F点处(如图).
(1)求证:.
(2)若矩形ABCD的边AD=5,AB=4,求DE的长.
(3)若S△AEF=S△ABF+S△CEF,试判断的值与的值的大小关系,并证明你的判断.
24.(10分)我们定义:如果两个多项式A与B的差为常数,则称A与B是“纠缠多项式”,简单的说,A是B的“纠缠式”,这个常数称为A关于B的“纠缠值”.
例如:多项式A=x3﹣4x2+6,B=x2(x﹣4)﹣3,则A是B的“纠缠式”,A关于B的“纠缠值”为9.
(1)已知多项式C=3x2﹣x﹣4,判断下列式子中哪一个为C的“纠缠式”,并请并求出C关于这个多项式的“纠缠值”.这个多项式是 (填序号),纠缠值等于 .
①2x2﹣x(1﹣x);
②(3x+4)(x﹣1);
③6x2﹣2x+4.
(2)已知多项式M=(x﹣a)2,N=x2﹣2x+b(a,b为常数),M是N的“纠缠式”,且当x为实数时,N的最小值为2,求M关于N的“纠缠值”;
(3)已知多项式x2+b1x+c1是x2+b2x+c2的“纠缠式”(其中b1、b2、c1、c2为常数,c1<c2).构造函数:y=x2+b1x+c1,y=x2+b2x+c2.若直线y=kx+m与y=x2+b1x+c1、y=x2+b2x+c2的图象相交于E(x1,y1)、F(x2,y2)、G(x3,y3)、H(x4,y4),其中x1<x2<x3<x4.若y=x2+b1x+c1的图象的顶点为P,记S1、S2、S3分别为△EPF、△EPG、△EPH的面积.问:的值是否为定值?如果是,请求出定值;如果不是,请说明理由.
25.(10分)如图,扇形AOB的扇形角∠AOB为90°,点C为弧AB上的一个动点(点C不与点A、B重合).过圆心O分别作弦AC、BC的垂线OD、OE,垂足分别为D、E.已知扇形AOB的半径等于2.
(1)求∠ACB的度数.
(2)设弦AC=a、BC=b,试求a、b的关系式.
(3)在(2)条件下,连接AB,分别交OD、OE于M、N,记以线段AM、MN、BN为三边的三角形的外接圆半径为r,当四边形DOEC的面积取最大值时,求的值.
2021年湖南省长沙市中考数学适应性试卷(一)
参考答案与试题解析
一、选择题(在下列各题的四个选项中,只有一项是符合题意的.请在答题卡中填涂符合题意的选项.本大题共12个小题,每小题3分,共36分)
1.2021的倒数的相反数是( )
A. B.﹣2021 C. D.2021
【分析】直接利用倒数以及相反数的定义分析得出答案.
【解答】解:2021的倒数为:,则的相反数是:﹣.
故选:A.
2.华为Mate20手机搭载了全球首款7纳米制程芯片,7纳米就是0.000000007米.数据0.000000007用科学记数法表示为( )
A.7×10﹣7 B.0.7×10﹣8 C.7×10﹣8 D.7×10﹣9
【分析】由科学记数法知0.000000007=7×10﹣9;
【解答】解:0.000000007=7×10﹣9;
故选:D.
3.下列运算正确的是( )
A.(a2)3=a5 B.3a2+a=3a3
C.a5÷a2=a3(a≠0) D.a(a+1)=a2+1
【分析】根据合并同类项法则,幂的乘方的性质,单项式与多项式乘法法则,同底数幂的除法的性质对各选项分析判断后利用排除法求解.
【解答】解:A、(a2)3=a6,故本选项错误;
B、3a2+a,不是同类项,不能合并,故本选项错误;
C、a5÷a2=a3(a≠0),正确;
D、a(a+1)=a2+a,故本选项错误.
故选:C.
4.下面四个图形分别是绿色食品、低碳、节能和节水标志,是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【分析】根据如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形,进行分析即可.
【解答】解:A、是轴对称图案,故此选项符合题意;
B、不是轴对称图案,故此选项不合题意;
C、不是轴对称图案,故此选项不合题意;
D、不是轴对称图案,故此选项不合题意;
故选:A.
5.如图所示的几何体是由六个相同的小正方体组合而成的,它的俯视图是( )
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:从上面看第一层是两个小正方形,第二层是三个小正方形,
故选:D.
6.下列说法正确的是( )
A.“任意画一个三角形,其内角和为360°”是随机事件
B.已知某篮球运动员投篮投中的概率为0.6,则他投十次可投中6次
C.抽样调查选取样本时,所选样本可按自己的喜好选取
D.检测某城市的空气质量,采用抽样调查法
【分析】根据概率是事件发生的可能性,可得答案.
【解答】解:A、“任意画一个三角形,其内角和为360°”是不可能事件,故A错误;
B、已知某篮球运动员投篮投中的概率为0.6,则他投十次可能投中6次,故B错误;
C、抽样调查选取样本时,所选样本要具有广泛性、代表性,故C错误;
D、检测某城市的空气质量,采用抽样调查法,故D正确;
故选:D.
7.已知点P(a﹣3,2﹣a)关于原点对称的点在第四象限,则a的取值范围在数轴上表示正确的是( )
A. B.
C. D.
【分析】直接利用关于原点对称点的性质得出关于a的不等式组进而求出答案.
【解答】解:∵点P(a﹣3,2﹣a)关于原点对称的点在第四象限,
∴点P(a﹣3,2﹣a)在第二象限,
∴,
解得:a<2.
则a的取值范围在数轴上表示正确的是:.
故选:C.
8.如图,圆锥底面半径为r,母线长为20cm,其侧面展开图是圆心角为216°的扇形,则r的值为( )
A.12cm B.15cm C.4πcm D.5πcm
【分析】直接根据弧长公式即可得出结论.
【解答】解:∵圆锥底面半径为rcm,母线长为20cm,其侧面展开图是圆心角为216°的扇形,
∴2πr=π×20,
解得r=12.
故选:A.
9.如图,将△ABC绕点C顺时针旋转,点B的对应点为点E,点A的对应点为点D,当点E恰好落在边AC上时,连接AD,若∠ACB=30°,则∠DAC的度数是( )
A.60° B.65° C.70° D.75°
【分析】由旋转性质知△ABC≌△DEC,据此得∠ACB=∠DCE=30°、AC=DC,继而可得答案.
【解答】解:由题意知△ABC≌△DEC,
则∠ACB=∠DCE=30°,AC=DC,
∴∠DAC===75°,
故选:D.
10.《孙子算经》是中国古代重要的数学著作,成书大约在一千五百年前,其中一道题,原文是:“今三人共车,两车空;二人共车,九人步.问人与车各几何?”意思是:现有若干人和车,若每辆车乘坐3人,则空余两辆车;若每辆车乘坐2人,则有9人步行.问人与车各多少?设有x人,y辆车,可列方程组为( )
A. B.
C. D.
【分析】根据“每辆车乘坐3人,则空余两辆车;若每辆车乘坐2人,则有9人步行”,即可得出关于x,y的二元一次方程组,此题得解.
【解答】解:依题意,得:.
故选:B.
11.如图,在平面直角坐标系xOy中,菱形AOBC的一个顶点O在坐标原点,一边OB在x轴的正半轴上,sin∠AOB=,反比例函数y=在第一象限内的图象经过点A,与BC交于点F,则△AOF的面积等于( )
A.30 B.40 C.60 D.80
【分析】过点A作AM⊥x轴于点M,设OA=a,通过解直角三角形找出点A的坐标,结合反比例函数图象上点的坐标特征即可求出a的值,再根据四边形OACB是菱形、点F在边BC上,即可得出S△AOF=S菱形OBCA,结合菱形的面积公式即可得出结论.
【解答】解:过点A作AM⊥x轴于点M,如图所示.
设OA=a,
在Rt△OAM中,∠AMO=90°,OA=a,sin∠AOB=,
∴AM=OA•sin∠AOB=a,OM==a,
∴点A的坐标为(a,a).
∵点A在反比例函数y=的图象上,
∴a•a=a2=48,
解得:a=10,或a=﹣10(舍去).
∴AM=8,OM=6,OB=OA=10.
∵四边形OACB是菱形,点F在边BC上,
∴S△AOF=S菱形OBCA=OB•AM=40.
故选:B.
12.如右图是二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象的一部分,函数图象经过点(2,0),x=﹣1是对称轴,有下列结论:①2a﹣b=0;②9a﹣3b+c<0;③若(﹣2,y1),(,y2)是抛物线上两点,则y1<y2,④a﹣b+c=﹣9a;其中正确结论的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】利用对称轴方程得到b=2a,则可对①进行判断;利用抛物线的对称性得到抛物线与x轴的另一个交点坐标为(﹣4,0),则当x=﹣3时,y>0,则可对②进行判断;根据二次函数的性质,通过比较点(﹣2,y1)和点(,y2)到直线x=﹣1的距离的大小对③进行判断;利用x=2,y=0得到c=﹣8a,则可对④进行判断.
【解答】解:∵抛物线的对称轴为直线x=﹣1,
∴﹣=﹣1,
∴b=2a,即2a﹣b=0,所以①正确;
∵抛物线的对称轴为直线x=﹣1,抛物线与x轴的一个交点坐标为(2,0),
∴抛物线与x轴的另一个交点坐标为(﹣4,0),
∴当x=﹣3时,y>0,
即9a﹣3b+c>0,所以②错误;
∵抛物线开口向下,点(﹣2,y1)到直线x=﹣1的距离比点(,y2)到直线x=﹣1的距离小,
∴y1>y2,所以③错误;
∵x=2,y=0,
∴4a+2b+c=0,
把b=2a代入得4a+4a+c=0,解得c=﹣8a,
∴a﹣b+c=a﹣2a﹣8a=﹣9a,所以④正确.
故选:B.
二、填空题(本大题共4个小题,每小题3分,共12分)
13.因式分解:a2﹣16b2= (a+4b)(a﹣4b) .
【分析】原式利用平方差公式分解即可.
【解答】解:原式=(a+4b)(a﹣4b).
故答案为:(a+4b)(a﹣4b).
14.如图,当小明沿坡度i=1:的坡面由A到B行走了6米时,他实际上升的高度BC= 3 米.
【分析】根据坡度的概念求出∠A,根据直角三角形的性质解答.
【解答】解:∵i=1:,
∴tanA==,
∴∠A=30°,
∴BC=AB=3(米),
故答案为:3.
15.如图,AB∥CD,FG平分∠EFD,交AB于G,∠FGB=154°,则∠AEF的度数等于 52° .
【分析】根据平行线的性质可得∠GFD=26°,∠AEF=∠EFD,利用角平分线的定义可求解∠EFD的度数,进而可求解.
【解答】解:∵AB∥CD,
∴∠FGB+∠GFD=180°,∠AEF=∠EFD,
∵∠FGB=154°,
∴∠GFD=180°﹣154°=26°,
∵FG平分∠EFD,
∴∠EFD=2∠GFD=52°,
∴∠AEF=52°,
故答案为52°.
三、解答题(本大题共9个小题,第17、18、19题每小题6分,第20、21题每小题6分,第22、23题每小题6分,第24、25题每小题6分,共72分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(6分)计算:2sin60°.
【分析】原式利用特殊角的三角函数值,零指数幂、负整数指数幂法则,以及绝对值的代数意义计算即可求出值.
【解答】解:原式=2×+3﹣1﹣
=+3﹣1﹣
=2.
18.(6分)先化简,再求值:,其中x=2021.
【分析】原式括号中两项通分并利用同分母分式的减法法则计算,同时利用除法法则变形,约分得到最简结果,把x的值代入计算即可求出值.
【解答】解:原式=•
=•
=,
把x=2021代入得:原式=.
19.(6分)人教版初中数学教科书八年级上册第84页探究了“三角形中边与角之间的不等关系”,部分原文如图.
(1)请证明文中的∠ADE>∠B
(2)如图2,在△ABC中,如果∠ACB>∠B,能否证明AB>AC?
小敏同学提供了一种方法:将△ABC折叠,使点B落在点C上,折痕交AB于点F,交BC于点G,再运用三角形三边关系即可证明,请你按照小敏的方法完成证明.
【分析】(1)利用三角形的外角的性质,即可得出结论;
(2)先由折叠得出BF=CF,再利用三角形外角的性质,即可得出结论.
【解答】解:(1)∵∠ADE是△EBD的一个外角,∠B为与∠ADE不相邻的内角.
∴∠ADE>∠B.
(2)证明:∵将△ABC折叠,使点B落在点C上,
∴BF=CF,
在△ACF中,AF+FC>AC,即AF+BF>AC,
∴AB>AC.
20.(8分)为了扎实推进精准扶贫工作,某地出台了民生兜底、医保脱贫、教育救助、产业扶持、养老托管和易地搬迁这六种帮扶措施,每户贫困户都享受了2到5种帮扶措施,现把享受了2种、3种、4种和5种帮扶措施的贫困户分别称为A、B、C、D类贫困户.为检查帮扶措施是否落实,随机抽取了若干贫困户进行调查,现将收集的数据绘制成下面两幅不完整的统计图:
请根据图中信息回答下面的问题:
(1)本次抽样调查了多少户贫困户?
(2)抽查了多少户C类贫困户?并补全统计图;
(3)若该地共有13000户贫困户,请估计至少得到4项帮扶措施的大约有多少户?
(4)为更好地做好精准扶贫工作,现准备从D类贫困户中的甲、乙、丙、丁四户中随机选取两户进行重点帮扶,请用树状图或列表法求出恰好选中甲和丁的概率.
【分析】(1)由A类别户数及其对应百分比可得答案;
(2)总数量乘以C对应百分比可得;
(3)利用样本估计总体思想求解可得;
(4)画树状图或列表将所有等可能的结果列举出来,利用概率公式求解即可.
【解答】解:(1)本次抽样调查的总户数为260÷52%=500(户);
(2)抽查C类贫困户为500×24%=120(户),
补全图形如下:
(3)估计至少得到4项帮扶措施的大约有13000×(24%+16%)=5200(户);
(4)画树状图如下:
由树状图知共有12种等可能结果,其中恰好选中甲和丁的有2种结果,
所以恰好选中甲和丁的概率为=.
21.(8分)智能手机如果安装了一款测量软件“SmartMeasure”后,就可以测量物高、宽度和面积等.如图①,打开软件后将手机摄像头的屏幕准星对准脚部按键,再对准头部按键,即可测量出人体的高度.其数学原理如图②所示,测量者AB与被测量者CD都垂直于地面BC.
(1)如图①若手机显示AC=AD=3.4m,∠CAD=60°,请确定此时测试者的身高AB长.
(2)如图②若手机显示AC=2m,AD=2.5m,∠CAD=53°,求此时被测试者CD的高.(结果保留根号),cos53°≈,tan53°≈
【分析】(1)由已知条件可得△ACD为等边三角形,利用30度角的直角三角形即可求出结果;
(2)过点D作DH⊥AC于H.利用锐角三角函数和勾股定理即可求出结果.
【解答】解:(1)∵AC=AD=3.4m,∠CAD=60°,
∴△ACD为等边三角形,
∴∠ACD=60°,
∵CD⊥BC,AB⊥BC,
在Rt△ABC中,∠ACB=30°,AC=3.4m,
∴AB=1.7(m),
答:此时测试者的身高AB长为 1.7m;
(2)如图②中,过点D作DH⊥AC于H.
在Rt△ADH中,AH=AD•cos53°=2.5×=1.5(m),
DH=AD•sin53°=2.5×=2(m),
∵AC=2m,
∴CH=AC﹣AH=0.5(m),
∴CD=(m).
答:此时被测试者CD的高为m.
22.(9分)为支援武汉抗击新冠肺炎,甲地捐赠了600吨的救援物质并联系了一家快递公司进行运送.快递公司准备安排A、B两种车型把这批物资从甲地快速送到武汉.其中,从甲地到武汉,A型货车5辆、B型货车6辆,一共需补贴油费3800元;A型货车3辆、B型货车2辆,一共需补贴油费1800元.
(1)从甲地到武汉,A、B两种型号的货车,每辆车需补贴的油费分别是多少元?
(2)A型货车每辆可装15吨物资,B型货车每辆可装12吨物资,安排的B型货车的数量是A型货车的2倍还多4辆,且A型车最多可安排18辆.运送这批物资,不同安排中,补贴的总的油费最少是多少?
【分析】(1)设从甲地到武汉,每辆A型货车补贴油费x元,每辆B型货车补贴油费y元,根据“从甲地到武汉,A型货车5辆、B型货车6辆,一共需补贴油费3800元;A型货车3辆、B型货车2辆,一共需补贴油费1800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)设安排A型货车m辆,则安排B型货车(2m+4)辆,根据A型车最多可安排18辆且安排的车辆总的装载量不低于600吨,即可得出关于m的一元一次不等式组,解之即可得出m的取值范围,结合m为整数即可得出m的值,再求出各安排方案所需补贴的总的油费,比较后即可得出结论.
【解答】解:(1)设从甲地到武汉,每辆A型货车补贴油费x元,每辆B型货车补贴油费y元,
依题意,得:,
解得:.
答:从甲地到武汉,每辆A型货车补贴油费400元,每辆B型货车补贴油费300元.
(2)设安排A型货车m辆,则安排B型货车(2m+4)辆,
依题意,得:,
解得:14≤m≤18.
∵m为正整数,
∴m=15,16,17,18
当m=15时,补贴的总的油费为400×15+300×(15×2+4)=16200(元);
当m=16时,补贴的总的油费为400×16+300×(16×2+4)=17200(元);
当m=17时,补贴的总的油费为400×17+300×(17×2+4)=18200(元);
当m=18时,补贴的总的油费为400×18+300×(18×2+4)=19200(元).
∵16200<17200<18200<19200,
∴运送这批物资,不同安排中,补贴的总的油费最少是16200元.
23.(9分)矩形ABCD的边CD上有一动点E,连接AE,把△ADE沿着AE翻折,使点D落在边BC上的F点处(如图).
(1)求证:.
(2)若矩形ABCD的边AD=5,AB=4,求DE的长.
(3)若S△AEF=S△ABF+S△CEF,试判断的值与的值的大小关系,并证明你的判断.
【分析】(1)证明△ABF∽△FCE,由相似三角形的性质得出,则可得出结论;
(2)由勾股定理求出BF=3,设ED=x,由勾股定理得出方程22+(4﹣x)2=x2,解方程即可得出答案;
(3)过F作AB的平行线交AE于G,则,得出FG=,过E作EH⊥AB于H,交FG于M.求出∠BAF=30°,证明△ABF∽△AEF,△AFE∽△FCE,由相似三角形的性质得出,,则可得出结论.
【解答】(1)证明:∵△ADE沿着AE翻折,使点D落在边BC上的F点处,
∴△AED≌△AFE,
∴∠CFE+∠BFA=90°,
∴∠AFE=∠D=90°,
在矩形ABCD中,∠B=∠C=90°,
∴∠BFA+∠BAF=90°,
∴∠CFE=∠BAF,
∴△ABF∽△FCE,
∴,
∵AB=CD,
∴;
(2)解:设ED=x,
∵CD=AB=4,
∴CE=4﹣x,FE=x,
又∵AF=AD=5,AB2+BF2=AF2,
∴BF===3,
∴CF=5﹣3=2,
∵CF2+CE2=EF2,
∴22+(4﹣x)2=x2,
∴x=,
∴DE=;
(3)答:相等.
证明:∵S△AEF=S△ABF+S△EFC,
∴S△AEF=,
过F作AB的平行线交AE于G,则(AB+CE)BC,
∴FG=(AB+CE),
过E作EH⊥AB于H,交FG于M.
∵FG∥AB∥CE,
∴FM=(BH+CE),
∴FM+GM=(BH+AH+CE),
∴GM=AH,
∴G,F分别为AE、BC中点.
在Rt△ABF中,BF=BC=AF.
∴∠BAF=30°,
∴∠BAF=∠CFE=∠EAF=30°,
∵∠ABF=∠AFE=∠FCE=90°,
∴△ABF∽△AEF,△AFE∽△FCE,
∴,,
∴AF2=AE⋅AB,EF2=AE⋅CE,
∴,
∴.
24.(10分)我们定义:如果两个多项式A与B的差为常数,则称A与B是“纠缠多项式”,简单的说,A是B的“纠缠式”,这个常数称为A关于B的“纠缠值”.
例如:多项式A=x3﹣4x2+6,B=x2(x﹣4)﹣3,则A是B的“纠缠式”,A关于B的“纠缠值”为9.
(1)已知多项式C=3x2﹣x﹣4,判断下列式子中哪一个为C的“纠缠式”,并请并求出C关于这个多项式的“纠缠值”.这个多项式是 ① (填序号),纠缠值等于 ﹣4 .
①2x2﹣x(1﹣x);
②(3x+4)(x﹣1);
③6x2﹣2x+4.
(2)已知多项式M=(x﹣a)2,N=x2﹣2x+b(a,b为常数),M是N的“纠缠式”,且当x为实数时,N的最小值为2,求M关于N的“纠缠值”;
(3)已知多项式x2+b1x+c1是x2+b2x+c2的“纠缠式”(其中b1、b2、c1、c2为常数,c1<c2).构造函数:y=x2+b1x+c1,y=x2+b2x+c2.若直线y=kx+m与y=x2+b1x+c1、y=x2+b2x+c2的图象相交于E(x1,y1)、F(x2,y2)、G(x3,y3)、H(x4,y4),其中x1<x2<x3<x4.若y=x2+b1x+c1的图象的顶点为P,记S1、S2、S3分别为△EPF、△EPG、△EPH的面积.问:的值是否为定值?如果是,请求出定值;如果不是,请说明理由.
【分析】(1)由“纠缠多项式”的定义进行判断即可解决问题;
(2)由C是为D的“纠缠式”,可得M﹣N=﹣2ax+a2+2x﹣b常数,即﹣2a+2=0,a=1.又N的最小值为 2,通过配方顶点式可得b=3,M关于N的“纠缠值”为a2﹣b=﹣2;
(3)多项式x2+b1x+c1是x2+b2x+c2的“纠缠式”,得b1=b2,由x1,x4是方程组对应的两根方程x2+(b1﹣k)x+c1﹣m=0的两根,得x1+x4=k﹣b1,x1x4=c1﹣m.同理:x2+x3=k﹣b2,x2x3=c2﹣m,得x1+x4=x2+x3,即x1﹣x2=x3﹣x4,得FM=HN,从而可证△EFM≌△GHN,EF=GH,由面积公式即可求S△EPF=S△GPH,即=1.
【解答】解:(1)3x2﹣x﹣4﹣[2x2﹣x(1﹣x)]=﹣4,
由定义可得①式是C的“纠缠式”,多项式的“纠缠值”是﹣4.
故答案为①,﹣4;
(2)∵C是为D的“纠缠式”,
∴M﹣N=﹣2ax+a2+2x﹣b常数.
∴﹣2a+2=0,a=1.
又N的最小值为 2,
∴b=3.
M关于N的“纠缠值”为a2﹣b=﹣2
(3)分别过E、F作x轴、y轴的垂线,两直线交于点M.
分别过G、H作x轴、y轴的垂线,两直线交于点N.
∵多项式x2+b1x+c1是x2+b2x+c2的“纠缠式”,
∴b1=b2.
∵x1,x4是方程组对应的两根方程x2+(b1﹣k)x+c1﹣m=0的两根,
∴x1+x4=k﹣b1,x1x4=c1﹣m.
同理:x2+x3=k﹣b2,x2x3=c2﹣m,
∴x1+x4=x2+x3,
∴x4﹣x3=x2﹣x1,
∴HN=FM,
∵FM∥HN,
∴∠EFM=∠GHN,
在△EFM和△GHN中
,
∴△EFM≌△GHN(ASA),
∴EF=GH,
∴S△EPF=S△GPH,
∴=1.
25.(10分)如图,扇形AOB的扇形角∠AOB为90°,点C为弧AB上的一个动点(点C不与点A、B重合).过圆心O分别作弦AC、BC的垂线OD、OE,垂足分别为D、E.已知扇形AOB的半径等于2.
(1)求∠ACB的度数.
(2)设弦AC=a、BC=b,试求a、b的关系式.
(3)在(2)条件下,连接AB,分别交OD、OE于M、N,记以线段AM、MN、BN为三边的三角形的外接圆半径为r,当四边形DOEC的面积取最大值时,求的值.
【分析】(1)证明∠DOC=∠AOC,同理,∠COE=∠BOC,则∠DOE=∠DOC+∠COE=∠AOB=45°,即可求解;
(2)证明DE为△ABC中位线,在Rt△DEH中,DE2=EH2+DH2,则2=(b)2+(a+b)2,即可求解;
(3)由S四边形AOBC=S△AOB+S△ABC,而S△AOB=2,故当S△ABC取最大值时,S四边形AOBC最大,则S四边形DOEC最大,进而求解.
【解答】解:(1)连接OC,
∵OD⊥AC,OA=OC,
∴∠DOC=∠AOC,
同理,OE⊥BC,OC=OB,
∴∠COE=∠BOC,
∴∠DOE=∠DOC+∠COE=∠AOB=45°,
∴在四边形DOEC中,∠DCE=∠ACB=135°;
(2)∵AC=a,BC=b,
∴DC=a,EC=b,
在△DEC中,∠DCE=135°,
过E作EH⊥AG,交AC于H,
∴∠ECH=45°,
∴EH=CH=×b=b,
∴DH=a+b,
连接AB,
则DE为△ABC中位线,
∴DE=AB=,
在Rt△DEH中,DE2=EH2+DH2,
∴2=(b)2+(a+b)2,
∴a2+b2+ab=8;
(3)如图2,连接CM、CN,
由垂径定理,OD、OE分别为AC、CB的中垂线,
∴AM=CM,BN=CN,
由(1)可知,∠CAB+∠CBA=45°,
∴∠MCN=90°,
∴Rt△CMN的外接圆半径为r=.
由题意得:△AOD≌△COD,△BOE≌△COC,
∴.
∵S四边形AOBC=S△AOB+S△ABC,
又S△AOB=2,
∴当S△ABC取最大值时,S四边形AOBC最大,则S四边形DOEC最大,
∵,
∴当h最大值时,S四边形ODCE最大,C为弧AB中点,
∴AC=BC,即a=b,
作OC⊥AB于P点,
则AP=PB=,PC=2﹣,
又由(2)得:a2+b2+ab=8,
又∵a=b,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵∠NEB=∠BPC=90°,∠NBE=∠CBP,
∴△BEN∽△BPC,
∴BE•BC=BN•BP,
∴2BE2=BN•,
∴2(2﹣)=BN•,
∴BN=2﹣2,
∴PN=﹣(2﹣2)=2﹣,
∴MN=2r,
∴r=PN=2﹣,
又∵a2=b2=BC2=8﹣,
∴.
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