2017年河南省商丘市宁陵县中考数学模拟试卷 解析版
展开1.(3分)﹣3的倒数为( )
A.﹣3B.﹣C.3D.
2.(3分)在“北京2008”奥运会国家体育场的“鸟巢”钢结构工程施工建设中,首次使用了我国科研人员自主研制的强度为460 000 000帕的钢材.将460 000 000用科学记数法表示为( )
A.46×107B.4.6×109C.4.6×108D.0.46×109
3.(3分)如图,直线l1∥l2,∠1=40°,∠2=75°,则∠3=( )
A.55°B.60°C.65°D.70°
4.(3分)如图,A、B、C是⊙O上的三点,∠BAC=45°,则∠BOC的大小是( )
A.90°B.60°C.45°D.22.5°
5.(3分)下列运算中,正确的是( )
A.3a2﹣a2=2B.(a2)3=a5C.(2a2)2=2a4D.a3•a6=a9
6.(3分)不等式组的解集在数轴上表示为( )
A.B.
C.D.
7.(3分)下列说法错误的是( )
A.为了解全国中学生的心理健康情况,应用采用全面调查方式
B.调查某品牌圆珠笔芯的使用寿命,应采用抽样调查方式
C.一组数据8,8,7,10,6,8,9的众数和中位数都是8
D.一组数据2,4,6,4的方差是2
8.(3分)一个物体由多个完全相同的小正方体组成,它的三视图如图所示,那么组成这个物体的小正方体的个数为( )
A.2个B.3个C.5个D.10个
9.(3分)如图,在等腰Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8,F是AB边上的中点,点D,E分别在AC,BC边上运动,且保持AD=CE.连接DE,DF,EF.在此运动变化的过程中,下列结论:
①△DFE是等腰直角三角形;
②四边形CDFE不可能为正方形,
③DE长度的最小值为4;
④四边形CDFE的面积保持不变;
⑤△CDE面积的最大值为8.
其中正确的结论是( )
A.①②③B.①④⑤C.①③④D.③④⑤
二、填空题(本题共7小题,每小题3分,共21分)
10.(3分)因式分解:xy2﹣x= .
11.(3分)函数y=的自变量x的取值范围是 .
12.(3分)已知直角三角形ABC的一条直角边AB=8cm,另一条直角边BC=6cm.则以AB为轴旋转一周,所得到的圆锥的表面积是 .
13.(3分)在四张背面完全相同的卡片上分别印有等腰三角形、平行四边形、菱形和圆的图案,现将印有图案的一面朝下,混合后从中随机抽取两张,则抽到卡片上印有图案都是轴对称图形的概率为 .
14.(3分)如图,△ABC中,DE是BC的垂直平分线,DE交AC于点E,连接BE,若BE=5,BC=6,则sinC= .
15.(3分)如图,在平面直角坐标系xOy中,四边形ODEF和四边形ABCD都是正方形,点F在x轴的正半轴上,点C在边DE上,反比例函数y=(k≠0,x>0)的图象过点B,E.若AB=2,则k的值为 .
16.(3分)如图,在平面直角坐标系中,将矩形AOCD沿直线AE折叠(点E在边DC上),折叠后顶点D恰好落在边OC上的点F处.若点D的坐标为(10,8),则点E的坐标为 .
三.(本题共8小题,共75分)
17.(8分)先化简代数式,再求值:,其中a=(﹣1)2017+tan60°.
18.(9分)某中学举行数学知识竞赛,所有参赛学生分别设有一、二、三等奖和纪念奖,获奖情况已绘制成如图所示的两幅不完整的统计图.根据图中所给出的信息解答下列问题:
(1)二等奖所占的比例是多少?
(2)这次数学知识竞赛获得二等奖的人数是多少?
(3)请将条形统计图补充完整;
(4)若给所有参赛学生每人发一张卡片,各自写上自己的名字,然后把卡片放入一个不透明的袋子里,摇匀后任意摸出一张,求摸出的卡片上是写有一等奖学生名字的概率.
19.(9分)如图,直线AB经过⊙O上的点C,并且OA=OB,CA=CB,⊙O交直线OB于E,D,连接EC,CD.
(1)求证:直线AB是⊙O的切线;
(2)求证:△BCD∽△BEC;
(3)若tan∠CED=,⊙O的半径为3,求OA的长.
20.(9分)如图,在坡角为30°的山坡上有一铁塔AB,其正前方矗立着一大型广告牌,当阳光与水平线成45°角时,测得铁塔AB落在斜坡上的影子BD的长为6米,落在广告牌上的影子CD的长为4米,求铁塔AB的高(AB,CD均与水平面垂直,结果保留根号).
21.(9分)如图,直线y=k1x+b(k1≠0)与双曲线y=(k2≠0)相交于A(1,2)、B(m,﹣1)两点.
(1)求直线和双曲线的解析式;
(2)若A1(x1,y1),A2(x2,y2),A3(x3,y3)为双曲线上的三点,且x1<0<x2<x3,请直接写出y1,y2,y3的大小关系式;
(3)观察图象,请直接写出不等式k1x+b<的解集.
22.(10分)为庆祝“五一”劳动节,有关部门决定利用现有的4200盆甲种花卉和3090盆乙种花卉,搭配成A、B两种园艺造型共60个,摆放于入城大道两侧营造节日气氛,按规定,搭配A造型需要甲种花卉80盆,乙种花卉40盆;搭配B造型需要甲种花卉50盆,乙种花卉70盆.
(1)符合题意的搭配方案有哪几种?
(2)如果搭配一个A种造型的成本为1000元,搭配一个B种造型的成本为1500元,试说明选用哪种方案成本最低?最低成本为多少元?
23.(10分)如图,在正方形ABCD中,E、F是对角线BD上两点,且∠EAF=45°,将△ADF绕点A顺时针旋转90°后,得到△ABQ,连接EQ,求证:
(1)EA是∠QED的平分线;
(2)EF2=BE2+DF2.
24.(11分)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c的图象与直线y=﹣x+3交于A、B两点,且点A在y轴上,点B的坐标是(4,1).
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)过点A作AC⊥AB交x轴于点C.
①求点C的坐标;
②在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使得△PAC的周长最小,若存在,求出此时PA+PC的值,若不存在,说明理由.
2017年河南省商丘市宁陵县中考数学模拟试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共9小题,每小题3分,满分27分)每一个小题都给出代号为A、B、C、D的四个结论,其中只有一个是正确的,把正确结论的代号写在题后的括号内。
1.(3分)﹣3的倒数为( )
A.﹣3B.﹣C.3D.
【分析】据倒数的定义:若两个数的乘积是1,我们就称这两个数互为倒数.
【解答】解:∵(﹣3)×(﹣)=1,
∴﹣3的倒数是﹣,
故选:B.
2.(3分)在“北京2008”奥运会国家体育场的“鸟巢”钢结构工程施工建设中,首次使用了我国科研人员自主研制的强度为460 000 000帕的钢材.将460 000 000用科学记数法表示为( )
A.46×107B.4.6×109C.4.6×108D.0.46×109
【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:460 000 000=4.6×108.
故选:C.
3.(3分)如图,直线l1∥l2,∠1=40°,∠2=75°,则∠3=( )
A.55°B.60°C.65°D.70°
【分析】由l1∥l2,利用两直线平行,同位角相等得到一对角相等,由∠1的度数求出∠4的度数,再由对顶角相等,由∠2的度数求出∠5的度数,利用三角形的内角和定理即可求出∠3的度数.
【解答】解:∵l1∥l2,∠1=40°,
∴∠1=∠4=40°,
又∵∠2=∠5=75°,
∴∠3=180°﹣(∠4+∠5)=65°.
故选:C.
4.(3分)如图,A、B、C是⊙O上的三点,∠BAC=45°,则∠BOC的大小是( )
A.90°B.60°C.45°D.22.5°
【分析】∠BAC为圆周角,∠BOC为圆心角,它们对着同弧,根据圆周角定理可求出∠BOC的度数.
【解答】解:由圆周角定理,得:∠BOC=2∠BAC=2×45°=90°.
故选:A.
5.(3分)下列运算中,正确的是( )
A.3a2﹣a2=2B.(a2)3=a5C.(2a2)2=2a4D.a3•a6=a9
【分析】根据幂的乘方与积的乘方法则,合并同类项的法则对各选项进行逐一解答即可.
【解答】解:A、3a2﹣a2=2a2,故本选项错误;
B、(a2)3=a6,故本选项错误;
C、(2a2)2=4a4,故本选项错误;
D、a3•a6=a3+6=a9,故本选项正确.
故选:D.
6.(3分)不等式组的解集在数轴上表示为( )
A.B.
C.D.
【分析】先求出不等式组中每一个不等式的解集,再求出它们的公共部分,然后把不等式的解集表示在数轴上即可
【解答】解:由x﹣1≥0,得x≥1,
由4﹣2x>0,得x<2,
不等式组的解集是1≤x<2,
故选:D.
7.(3分)下列说法错误的是( )
A.为了解全国中学生的心理健康情况,应用采用全面调查方式
B.调查某品牌圆珠笔芯的使用寿命,应采用抽样调查方式
C.一组数据8,8,7,10,6,8,9的众数和中位数都是8
D.一组数据2,4,6,4的方差是2
【分析】根据全面调查与抽样调查的特点,众数与中位数的定义,方差的求解对各选项分析判断后利用排除法求解.
【解答】解:A、应为:为了解全国中学生的心理健康情况,应采用抽样调查方式,故本选项正确;
B、调查某品牌圆珠笔芯的使用寿命,应采用抽样调查方式正确,故本选项错误;
C、一组数据8,8,7,10,6,8,9,按照从小到大的顺序重新排列:
6,7,8,8,8,9,10,
∵8出现了3次,出现的次数最多,
∴众数是8,
∵7个数中第4个数是8,
∴中位数是8,故本选项错误;
D、2,4,6,4的平均数为=4,
方差=[(2﹣4)2+(4﹣4)2+(6﹣4)2+(4﹣4)2],
=(4+0+4+0),
=2,故本选项错误.
故选:A.
8.(3分)一个物体由多个完全相同的小正方体组成,它的三视图如图所示,那么组成这个物体的小正方体的个数为( )
A.2个B.3个C.5个D.10个
【分析】从主视图与左视图可以得出此图形只有一排,从俯视图可以验证这一点,从而确定个数.
【解答】解:从主视图与左视图可以得出此图形只有一排,只能得出一共有5个小正方体,
从俯视图可以验证这一点,从而确定小正方体总个数为5个.
故选:C.
9.(3分)如图,在等腰Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8,F是AB边上的中点,点D,E分别在AC,BC边上运动,且保持AD=CE.连接DE,DF,EF.在此运动变化的过程中,下列结论:
①△DFE是等腰直角三角形;
②四边形CDFE不可能为正方形,
③DE长度的最小值为4;
④四边形CDFE的面积保持不变;
⑤△CDE面积的最大值为8.
其中正确的结论是( )
A.①②③B.①④⑤C.①③④D.③④⑤
【分析】解此题的关键在于判断△DEF是否为等腰直角三角形,作常规辅助线连接CF,由SAS定理可证△CFE和△ADF全等,从而可证∠DFE=90°,DF=EF.所以△DEF是等腰直角三角形.可证①正确,②错误,再由割补法可知④是正确的;
判断③,⑤比较麻烦,因为△DEF是等腰直角三角形DE=DF,当DF与BC垂直,即DF最小时,DE取最小值4,故③错误,△CDE最大的面积等于四边形CDEF的面积减去△DEF的最小面积,由③可知⑤是正确的.故只有①④⑤正确.
【解答】解:连接CF;
∵△ABC是等腰直角三角形,
∴∠FCB=∠A=45°,CF=AF=FB;
∵AD=CE,
∴△ADF≌△CEF(SAS);
∴EF=DF,∠CFE=∠AFD;
∵∠AFD+∠CFD=90°,
∴∠CFE+∠CFD=∠EFD=90°,
∴△EDF是等腰直角三角形(故①正确).
当D、E分别为AC、BC中点时,四边形CDFE是正方形(故②错误).
∵△ADF≌△CEF,
∴S△CEF=S△ADF∴S四边形CEFD=S△AFC,(故④正确).
由于△DEF是等腰直角三角形,因此当DE最小时,DF也最小;
即当DF⊥AC时,DE最小,此时DF=BC=4.
∴DE=DF=4(故③错误).
当△CDE面积最大时,由④知,此时△DEF的面积最小.
此时S△CDE=S四边形CEFD﹣S△DEF=S△AFC﹣S△DEF=16﹣8=8(故⑤正确).
故选:B.
二、填空题(本题共7小题,每小题3分,共21分)
10.(3分)因式分解:xy2﹣x= x(y+1)(y﹣1) .
【分析】原式提取x,再利用平方差公式分解即可.
【解答】解:原式=x(y2﹣1)=x(y+1)(y﹣1),
故答案为:x(y+1)(y﹣1)
11.(3分)函数y=的自变量x的取值范围是 x>1 .
【分析】一般地从两个角度考虑:分式的分母不为0;偶次根式被开方数大于或等于0;当一个式子中同时出现这两点时,应该是取让两个条件都满足的公共部分.
【解答】解:根据题意得到:x﹣1>0,
解得x>1.
故答案为:x>1.
12.(3分)已知直角三角形ABC的一条直角边AB=8cm,另一条直角边BC=6cm.则以AB为轴旋转一周,所得到的圆锥的表面积是 96πcm2 .
【分析】根据圆锥的表面积=侧面积+底面积计算.
【解答】解:圆锥的表面积=×12π×10+π×62=96πcm2.
故答案为:96πcm2
13.(3分)在四张背面完全相同的卡片上分别印有等腰三角形、平行四边形、菱形和圆的图案,现将印有图案的一面朝下,混合后从中随机抽取两张,则抽到卡片上印有图案都是轴对称图形的概率为 .
【分析】用字母A、B、C、D分别表示等腰三角形、平行四边形、菱形和圆,画树状图展示所有12种等可能的结果数,再找出抽到卡片上印有图案都是轴对称图形的结果数,然后根据概率公式求解.
【解答】解:用字母A、B、C、D分别表示等腰三角形、平行四边形、菱形和圆,
画树状图:
共有12种等可能的结果数,其中抽到卡片上印有图案都是轴对称图形的结果数为6,
所以抽到卡片上印有图案都是轴对称图形的概率==.
故答案为.
14.(3分)如图,△ABC中,DE是BC的垂直平分线,DE交AC于点E,连接BE,若BE=5,BC=6,则sinC= .
【分析】根据DE是BC的垂直平分线,得到CE=BE=5,CD=BD=3,∠CDE=90°,由勾股定理得到DE==4,于是得到结论.
【解答】解:∵DE是BC的垂直平分线,
∴CE=BE=5,CD=BD=3,∠CDE=90°,
∴DE==4,
∴sinC==,
故答案为:.
15.(3分)如图,在平面直角坐标系xOy中,四边形ODEF和四边形ABCD都是正方形,点F在x轴的正半轴上,点C在边DE上,反比例函数y=(k≠0,x>0)的图象过点B,E.若AB=2,则k的值为 6+2 .
【分析】设E(x,x),则B(2,x+2),根据反比例函数系数的几何意义得出x2=2(x+2),求得E的坐标,从而求得k的值.
【解答】解:设E(x,x),
∴B(2,x+2),
∵反比例函数y=(k≠0,x>0)的图象过点B、E.
∴x2=2(x+2),
解得x1=1+,x2=1﹣(舍去),
∴k=x2=6+2,
故答案为6+2.
16.(3分)如图,在平面直角坐标系中,将矩形AOCD沿直线AE折叠(点E在边DC上),折叠后顶点D恰好落在边OC上的点F处.若点D的坐标为(10,8),则点E的坐标为 (10,3) .
【分析】根据折叠的性质得到AF=AD,所以在直角△AOF中,利用勾股定理来求OF=6,然后设EC=x,则EF=DE=8﹣x,CF=10﹣6=4,根据勾股定理列方程求出EC可得点E的坐标.
【解答】解:∵四边形AOCD为矩形,D的坐标为(10,8),
∴AD=BC=10,DC=AB=8,
∵矩形沿AE折叠,使D落在BC上的点F处,
∴AD=AF=10,DE=EF,
在Rt△AOF中,OF==6,
∴FC=10﹣6=4,
设EC=x,则DE=EF=8﹣x,
在Rt△CEF中,EF2=EC2+FC2,即(8﹣x)2=x2+42,解得x=3,
即EC的长为3.
∴点E的坐标为(10,3),
解法二:证明△AOF∽△FCE,求出EC即可.
故答案为:(10,3).
三.(本题共8小题,共75分)
17.(8分)先化简代数式,再求值:,其中a=(﹣1)2017+tan60°.
【分析】根据分式的混合运算法则把原式化简,求出a的值,代入计算即可.
【解答】解:原式=(+)•
=•
=,
当a=(﹣1)2017+tan60°=﹣1时,原式==.
18.(9分)某中学举行数学知识竞赛,所有参赛学生分别设有一、二、三等奖和纪念奖,获奖情况已绘制成如图所示的两幅不完整的统计图.根据图中所给出的信息解答下列问题:
(1)二等奖所占的比例是多少?
(2)这次数学知识竞赛获得二等奖的人数是多少?
(3)请将条形统计图补充完整;
(4)若给所有参赛学生每人发一张卡片,各自写上自己的名字,然后把卡片放入一个不透明的袋子里,摇匀后任意摸出一张,求摸出的卡片上是写有一等奖学生名字的概率.
【分析】(1)用单位1减去其他各组的所占的百分比即可;
(2)先求得总人数,然后乘以其所占的百分比即可;
(3)小长方形的高等于该组的频数;
(4)一等奖的人数除以总人数即可得到抽到一等奖的概率.
【解答】解:(1)由1﹣10%﹣24%﹣46%=20%,所以二等奖所占的比例为20%
(2)参赛的总人数为:20÷10%=200人,
这次数学知识竞赛获得二等奖的人数是:200×20%=40人;
(3)
(4)摸出的卡片上是写有一等奖学生名字的概率为:20÷200=.
19.(9分)如图,直线AB经过⊙O上的点C,并且OA=OB,CA=CB,⊙O交直线OB于E,D,连接EC,CD.
(1)求证:直线AB是⊙O的切线;
(2)求证:△BCD∽△BEC;
(3)若tan∠CED=,⊙O的半径为3,求OA的长.
【分析】(1)连接OC,如图,根据等腰三角形的性质得OC⊥AB,然后根据切线的判定定理即可得到直线AB是⊙O的切线;
(2)根据圆周角定理求得∠ECD=90°,进而求得∠BCD=∠E,根据∠CBD=∠EBC,即可证明△BCD∽△BEC.
(3)设BD的长是x,因为△BCD∽△BEC,根据相似三角形的对应边成比例,可求出x的值,然后根据OB=OA=x+3求解即可.
【解答】(1)证明:如图,连接OC.
∵OA=OB,CA=CB,
∴OC⊥AB.
∴AB是⊙O的切线.
(2)证明:∵ED是直径,
∴∠ECD=90°.
∴∠E+∠EDC=90°.
又∵∠BCD+∠OCD=90°,∠OCD=∠ODC,
∴∠BCD=∠E.
又∵∠CBD=∠EBC,
∴△BCD∽△BEC.
(3)解:∵,
∴.
∵△BCD∽△BEC,
∴.
设BD=x,则BC=2x.
又∵BC2=BD•BE,(2x)2=x(x+6).
解得x1=0,x2=2.
∵BD=x>0,
∴BD=2,
∴OA=OB=BD+OD=2+3=5.
20.(9分)如图,在坡角为30°的山坡上有一铁塔AB,其正前方矗立着一大型广告牌,当阳光与水平线成45°角时,测得铁塔AB落在斜坡上的影子BD的长为6米,落在广告牌上的影子CD的长为4米,求铁塔AB的高(AB,CD均与水平面垂直,结果保留根号).
【分析】过点C作CE⊥AB于E,过点B作BF⊥CD于F,在Rt△BFD中,分别求出DF、BF的长度,在Rt△ACE中,求出AE、CE的长度,继而可求得AB的长度.
【解答】解:过点C作CE⊥AB于E,过点B作BF⊥CD于F,
在Rt△BFD中,
∵∠DBF=30°,sin∠DBF==,cs∠DBF==,
∵BD=6米,
∴DF=3(米),BF=3(米),
∵AB∥CD,CE⊥AB,BF⊥CD,
∴四边形BFCE为矩形,
∴BF=CE=3(米),CF=BE=CD﹣DF=1(米),
在Rt△ACE中,∠ACE=45°,
∴AE=CE=3(米),
∴AB=(3+1)(米).
答:铁塔AB的高为(3+1)m.
21.(9分)如图,直线y=k1x+b(k1≠0)与双曲线y=(k2≠0)相交于A(1,2)、B(m,﹣1)两点.
(1)求直线和双曲线的解析式;
(2)若A1(x1,y1),A2(x2,y2),A3(x3,y3)为双曲线上的三点,且x1<0<x2<x3,请直接写出y1,y2,y3的大小关系式;
(3)观察图象,请直接写出不等式k1x+b<的解集.
【分析】(1)将A坐标代入反比例解析式中求出k2的值,确定出双曲线解析式,将B坐标代入反比例解析式求出m的值,确定出B坐标,将A与B坐标代入一次函数解析式中求出k1与b的值,即可确定出直线解析式;
(2)根据三点横坐标的正负,得到A2与A3位于第一象限,对应函数值大于0,A1位于第三象限,函数值小于0,且在第一象限为减函数,即可得到大小关系式;
(3)由两函数交点坐标,利用图象即可得出所求不等式的解集.
【解答】解:(1)将A(1,2)代入双曲线解析式得:k2=2,即双曲线解析式为y=;
将B(m,﹣1)代入双曲线解析式得:﹣1=,即m=﹣2,B(﹣2,﹣1),
将A与B坐标代入直线解析式得:,
解得:k1=1,b=1,
则直线解析式为y=x+1;
(2)∵x1<0<x2<x3,且反比例函数在第一象限为减函数,
∴A2与A3位于第一象限,即y2>y3>0,A1位于第三象限,即y1<0,
则y2>y3>y1;
(3)由A(1,2),B(﹣2,﹣1),
由y1=k1x+b,y2=,当y1<y2时,
利用函数图象得:不等式k1x+b<的解集为x<﹣2或0<x<1.
22.(10分)为庆祝“五一”劳动节,有关部门决定利用现有的4200盆甲种花卉和3090盆乙种花卉,搭配成A、B两种园艺造型共60个,摆放于入城大道两侧营造节日气氛,按规定,搭配A造型需要甲种花卉80盆,乙种花卉40盆;搭配B造型需要甲种花卉50盆,乙种花卉70盆.
(1)符合题意的搭配方案有哪几种?
(2)如果搭配一个A种造型的成本为1000元,搭配一个B种造型的成本为1500元,试说明选用哪种方案成本最低?最低成本为多少元?
【分析】(1)设搭配A种造型x个,则搭配B种造型(60﹣x)个,根据搭配60个造型所用得甲种花卉不超过4200盆、乙种花卉不超过3090盆,即可得出关于x的一元一次不等式组,解之即可得出x的取值范围,再结合x为正整数,即可得出各搭配方案;
(2)设搭配60个造型的成本价为w元,利用总成本=搭配一个A种造型的成本×搭配A种造型的数量+搭配一个B种造型的成本×搭配B种造型的数量,即可得出w关于x的函数关系式,再利用一次函数的性质,即可解决最值问题.
【解答】解:(1)设搭配A造型x个,则搭配B造型(60﹣x)个,
依题意得:,
解得:37≤x≤40.
又∵x为正整数,
∴x可以为37,38,39,40,
∴共有4种搭配方案,
方案1:搭配A造型37个,B造型23个;
方案2:搭配A造型38个,B造型22个;
方案3:搭配A造型39个,B造型21个;
方案4:搭配A造型40个,B造型20个.
(2)设搭配60个造型的成本价为w元,则w=1000x+1500(60﹣x)=﹣500x+90000,
∵﹣500<0,
∴w随x的增大而减小.
又∵37≤x≤40,且x为正整数,
∴当x=40时,w取得最小值,最小值=﹣500×40+90000=70000,
即选用方案4成本最低,最低成本为70000元.
23.(10分)如图,在正方形ABCD中,E、F是对角线BD上两点,且∠EAF=45°,将△ADF绕点A顺时针旋转90°后,得到△ABQ,连接EQ,求证:
(1)EA是∠QED的平分线;
(2)EF2=BE2+DF2.
【分析】(1)直接利用旋转的性质得出△AQE≌△AFE(SAS),进而得出∠AEQ=∠AEF,即可得出答案;
(2)利用(1)中所求,再结合勾股定理得出答案.
【解答】证明:(1)∵将△ADF绕点A顺时针旋转90°后,得到△ABQ,
∴QB=DF,AQ=AF,∠BAQ=∠DAF,
∵∠EAF=45°,
∴∠DAF+∠BAE=45°,
∴∠QAE=45°,
∴∠QAE=∠FAE,
在△AQE和△AFE中
,
∴△AQE≌△AFE(SAS),
∴∠AEQ=∠AEF,
∴EA是∠QED的平分线;
(2)由(1)得△AQE≌△AFE,
∴QE=EF,
由旋转的性质,得∠ABQ=∠ADF,
∠ADF+∠ABD=90°,
则∠QBE=∠ABQ+∠ABD=90°,
在Rt△QBE中,
QB2+BE2=QE2,
又∵QB=DF,
∴EF2=BE2+DF2.
24.(11分)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c的图象与直线y=﹣x+3交于A、B两点,且点A在y轴上,点B的坐标是(4,1).
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)过点A作AC⊥AB交x轴于点C.
①求点C的坐标;
②在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使得△PAC的周长最小,若存在,求出此时PA+PC的值,若不存在,说明理由.
【分析】(1)先由y=﹣x+3,可得与y轴的交点A的坐标,再把B(4,1)和A(0,3)代入y=﹣x2+bx+c,运用待定系数法即可求出抛物线的函数解析式;
(2)①设直线AB与x轴交于点D,则D(6,0),由△AOC∽△DOA可得,OC=,即点C的坐标为(﹣,0);
②由抛物线:y=﹣x2+x+3,可得其对称轴为直线x=,设点A关于x=的对称点为A′(3,3),连接A′C交直线x=于点P,根据轴对称的性质和两点之间线段最短可知,此时PA+PC的值最小,即△PAC的周长的值最小,运用两点间的距离公式求出A′C的长度,即为此时PA+PC的值.
【解答】解:(1)∵y=﹣x+3,
∴x=0时,y=3,即A的坐标为(0,3).
把B(4,1)和A(0,3)代入y=﹣x2+bx+c,
得,解得,
∴抛物线的函数解析式为y=﹣x2+x+3;
(2)①如图,设直线AB:y=﹣x+3与x轴交于点D,则D(6,0).
∵∠AOC=∠DOA=90°,∠OAC=∠ODA=90°−∠OAD,
∴△AOC∽△DOA,
∴,即,
解得OC=,
∴点C的坐标为(﹣,0 );
②在抛物线的对称轴上存在一点P,能够使得△PAC的周长最小.理由如下:
∵y=﹣x2+x+3=﹣(x﹣)2+,
∴对称轴为直线x=.
设点A(0,3)关于直线x=的对称点为A′(3,3),连接A′C交直线x=于点P,连接PA,则PA=PA′,
此时PA+PC=PA′+PC=A′C,值最小,即△PAC 的周长的值最小.
∵A′(3,3),C(﹣,0 ),
∴A′C=;
∴△PAC的周长最小时,PA+PC=.
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