2021年江苏省常州市武进区中考数学一模试卷 解析版
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一、选择题(每小题2分,共16分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目)
1.(2分)2cos45°的值等于( )
A.1 B. C. D.2
2.(2分)为调查某班学生每天使用零花钱的情况,张华随机调查了30名同学,结果如表:
每天使用零花钱(单位:元)
1
2
3
4
5
人数
2
5
8
9
6
则这30名同学每天使用的零花钱的众数和中位数分别是( )
A.4,3 B.4,3.5 C.3.5,3.5 D.3.5,4
3.(2分)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=1,BC=2,则cosB的值是( )
A. B. C. D.2
4.(2分)某班从甲、乙、丙、丁四位选手中随机选取两人参加校乒乓球比赛,恰好选中甲、乙两位选手的概率是( )
A. B. C. D.
5.(2分)如图,在△ABC中,DE∥BC,,则下列结论中正确的是( )
A. B.
C. D.
6.(2分)如图,AB为⊙O的直径,点C,D在⊙O上.若∠AOD=30°,则∠BCD等于( )
A.75° B.95° C.100° D.105°
7.(2分)如图,在半径为3的⊙O中,AB是直径,AC是弦,D是的中点,AC与BD交于点E.若E是BD的中点,则AC的长是( )
A. B.3 C.3 D.4
8.(2分)抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a<0)经过A(2,0),B(﹣4,0)两点,下列四个结论:
①一元二次方程ax2+bx+c=0的根为x1=2,x2=﹣4;
②对于任意实数t,总有at2+bt≤a﹣b;
③若点C(﹣5,y1),D(π,y2)在该抛物线上,则y1<y2;
④对于a的每一个确定值,若一元二次方程ax2+bx+c=p(p为常数,p>0)的根为整数,则p的值只有两个.
其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
二、填空题(本题共10小题,每小题2分,共20分)
9.(2分)已知一元二次方程x2+x+m=0的一个根为2,则它的另一个根为 .
10.(2分)反比例函数y=的图象经过点(2,3)和(﹣1,m).则m= .
11.(2分)圆心角为120°的扇形的半径为3,则这个扇形的面积为 (结果保留π).
12.(2分)在一个不透明的袋子中只装有n个白球和2个红球,这些球除颜色外其他均相同.如果从袋子中随机摸出一个球,摸到红球的概率是,那么n的值为 .
13.(2分)二次函数y=x2﹣3的顶点坐标是 .
14.(2分)如图,正六边形A1A2A3A4A5A6内部有一个正五边形B1B2B3B4B5,且A3A4∥B3B4,直线l经过B2、B3,则直线l与A1A2的夹角α= °.
15.(2分)如图,河的两岸a,b互相平行,点A,B,C是河岸b上的三点,点P是河岸a上的一个建筑物,某人在河岸b上的A处测得∠PAB=30°,在B处测得∠PBC=75°,若AB=80米,则河两岸之间的距离约为 米.(≈1.73,结果精确到0.1米)
16.(2分)如图,△ABC中,点D、E分别是AC、BC中点,BD、AE交于点F,若△BEF的面积为2,则△ABC的面积为 .
17.(2分)如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,CM为AB边上的中线,AN⊥CM,交BC于点N.若CM=3,AN=4,则tan∠CAN的值为 .
18.(2分)如图,等边△ABC的边长为8,点P是AB边上的一点,且PB=6,直线l经过点P,把△ABC沿直线l折叠,点B的对应点为点B',在直线l变化的过程中,则△ACB'面积的最大值为 .
三、解答题(本大题共10小题,共84分,解答应写出演算步骤)
19.(6分)计算:(7﹣1)0+tan30°﹣2sin60°•cos45°.
20.(8分)解下列方程:
(1)x2﹣6x+7=0;
(2)x(x﹣2)=3x﹣6.
21.(8分)某班在一次班会课上,就“遇见路人摔倒后如何处理”的主题进行讨论,并对全班50名学生的处理方式进行统计,得出相关统计表和统计图.
组别
A
B
C
D
处理方式
迅速离开
马上救助
视情况而定
只看热闹
人数
m
30
n
5
请根据表图所提供的信息回答下列问题:
(1)统计表中的m= ,n= ;
(2)补全频数分布直方图;
(3)若该校有2000名学生,请据此估计该校学生采取“马上救助”方式的学生有多少人?
22.(8分)共享经济已经进入人们的生活.小沈收集了自己感兴趣的4个共享经济领域的图标,共享出行、共享服务、共享物品、共享知识,制成编号为A、B、C、D的四张卡片(除字母和内容外,其余完全相同).现将这四张卡片背面朝上,洗匀放好.
(1)小沈从中随机抽取一张卡片是“共享服务”的概率是 ;
(2)小沈从中随机抽取一张卡片(不放回),再从余下的卡片中随机抽取一张,请你用列表或画树状图的方法求抽到的两张卡片恰好是“共享出行”和“共享知识”的概率.(这四张卡片分别用它们的编号A、B、C、D表示)
23.(6分)如图1,在△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=8.
(1)请在图1中用无刻度的直尺和圆规作图:在线段BC上找一点D,使它到A、B两点的距离相等(不写作法,保留作图痕迹).连接AD,则tan∠CDA= ;
(2)如图2,⊙O经过正方形网格中的格点A、B、C、D,请利用(1)得到的结论,仅用网格中的格点及无刻度的直尺分别在图2中画出一个满足下列两个条件的∠P;
①顶点P在⊙O上且不与点A、B、C、D重合;
②∠P在图2中的正弦值为.
24.(8分)如图是投影仪安装截面图,投影仪A发出的光线夹角∠BAC=30°,投影屏幕高BC=m.固定投影仪的吊臂AD=0.5m,且AD⊥DE,AD∥EF,∠ACB=45°,求屏幕下边沿C离教室顶部的距离CE(结果精确到01m),
25.(8分)某公司研发了一款成本为50元的新型玩具,投放市场进行试销售.其销售单价不低于成本,按照物价部门规定,销售利润率不高于90%,市场调研发现,在一段时间内,每天销售数量y(个)与销售单价x(元)符合一次函数关系,如图所示:
(1)根据图象,直接写出y与x的函数关系式.
(2)该公司要想每天获得3000元的销售利润,销售单价应定为多少元?
(3)销售单价为多少元时,每天获得的利润最大,最大利润是多少元?
26.(10分)如图1,D是⊙O的直径BC上的一点,过D作DE⊥BC交⊙O于E、N,F是⊙O上的一点,过F的直线分别与CB、DE的延长线相交于A、P,连接CF交PD于M,∠C=P.
(1)求证:PA是⊙O的切线;
(2)若∠A=30°,⊙O的半径为4,DM=1,求PM的长;
(3)如图2,在(2)的条件下,连接BF、BM;在线段DN上有一点H,并且以H、D、C为顶点的三角形与△BFM相似,求DH的长度.
27.(10分)阅读理解:
如图1,在纸面上画出了直线l与⊙O,直线l与⊙O相离,P为直线l上一动点,过点P作⊙O的切线PM,切点为M,连接OM、OP,当△OPM的面积最小时,称△OPM为直线l与⊙O的“最美三角形”.
解决问题:
(1)如图2,⊙A的半径为1,A(0,2),分别过x轴上B、O、C三点作⊙A的切线BM、OP、CQ,切点分别是M、P、Q,下列三角形中,是x轴与⊙A的“最美三角形”的是 .(填序号)
①△ABM;②△AOP;③△ACQ
(2)如图3,⊙A的半径为1,A(0,2),直线y=kx(k≠0)与⊙A“最美三角形”的面积为,求k的值.
(3)点B在x轴上,以B为圆心,为半径画⊙B,若直线y=x+3与⊙B的“最美三角形”的面积小于,请直接写出圆心B的横坐标xB的取值范围.
28.(12分)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c的顶点为D,交x轴于点A(1,0)、B(点A在点B右侧),交y轴于点C(0,2),点P是该抛物线对称轴上的一点.
(1)求该抛物线的函数表达式及顶点坐标;
(2)当BP﹣CP的值最大时,求点P的坐标;
(3)设点Q是抛物线上的一个动点,且位于其对称轴的左侧,若△DPQ与△ABC相似,请直接写出点P的坐标.
2021年江苏省常州市武进区中考数学一模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(每小题2分,共16分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目)
1.(2分)2cos45°的值等于( )
A.1 B. C. D.2
【分析】直接把cos45°=代入进行计算即可.
【解答】解:原式=2×=.
故选:B.
2.(2分)为调查某班学生每天使用零花钱的情况,张华随机调查了30名同学,结果如表:
每天使用零花钱(单位:元)
1
2
3
4
5
人数
2
5
8
9
6
则这30名同学每天使用的零花钱的众数和中位数分别是( )
A.4,3 B.4,3.5 C.3.5,3.5 D.3.5,4
【分析】利用众数的定义可以确定众数在第三组,由于张华随机调查了20名同学,根据表格数据可以知道中位数是按从小到大排序,第15个与第16个数的平均数.
【解答】解:∵4出现了9次,它的次数最多,
∴众数为4.
∵张华随机调查了30名同学,
∴根据表格数据可以知道中位数=(3+4)÷2=3.5,即中位数为3.5.
故选:B.
3.(2分)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=1,BC=2,则cosB的值是( )
A. B. C. D.2
【分析】根据勾股定理,可得AB的长,根据锐角的余弦等于锐角的邻边比斜边,可得答案.
【解答】解:在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=1,BC=2,由勾股定理,得
AB==.
由锐角的余弦,得cosB===,
故选:B.
4.(2分)某班从甲、乙、丙、丁四位选手中随机选取两人参加校乒乓球比赛,恰好选中甲、乙两位选手的概率是( )
A. B. C. D.
【分析】根据题意画出树状图得出所有等可能情况数和恰好选中甲、乙两位选手的情况数,然后根据概率公式即可得出答案.
【解答】解:根据题意画图如下:
共有12种等可能数,其中恰好选中甲、乙两位选手的有2种,
则恰好选中甲、乙两位选手的概率是=;
故选:C.
5.(2分)如图,在△ABC中,DE∥BC,,则下列结论中正确的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据,求得,由DE∥BC,根据平行线分线段成比例定理得到,根据相似三角形的性质得到结论.
【解答】解:∵,
∴,
∵DE∥BC,
∴,△ADE∽△ABC,
∴,故B错误;
,故C正确;
,故D错误;
已有的条件不能说明=,故A错误.
故选:C.
6.(2分)如图,AB为⊙O的直径,点C,D在⊙O上.若∠AOD=30°,则∠BCD等于( )
A.75° B.95° C.100° D.105°
【分析】根据等腰三角形的性质和三角形内角和定理求出∠A,根据圆内接四边形的性质得出∠BCD+∠OAD=180°,即可求出答案.
【解答】解:∵OD=OA,
∴∠ODA=∠OAD,
∵∠DOA=30°,
∴∠OAD=×(180°﹣∠DOA)=75°,
∵A、D、C、B四点共圆,
∴∠BCD+∠OAD=180°,
∴∠BCD=180°﹣75°=105°,
故选:D.
7.(2分)如图,在半径为3的⊙O中,AB是直径,AC是弦,D是的中点,AC与BD交于点E.若E是BD的中点,则AC的长是( )
A. B.3 C.3 D.4
【分析】连接OD,交AC于F,根据垂径定理得出OD⊥AC,AF=CF,进而证得DF=BC,根据三角形中位线定理求得OF=BC=DF,从而求得BC=DF=2,利用勾股定理即可求得AC.
【解答】解:连接OD,交AC于F,
∵D是的中点,
∴OD⊥AC,AF=CF,
∴∠DFE=90°,
∵OA=OB,AF=CF,
∴OF=BC,
∵AB是直径,
∴∠ACB=90°,
在△EFD和△ECB中
∴△EFD≌△ECB(AAS),
∴DF=BC,
∴OF=DF,
∵OD=3,
∴OF=1,
∴BC=2,
在Rt△ABC中,AC2=AB2﹣BC2,
∴AC===4,
故选:D.
8.(2分)抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a<0)经过A(2,0),B(﹣4,0)两点,下列四个结论:
①一元二次方程ax2+bx+c=0的根为x1=2,x2=﹣4;
②对于任意实数t,总有at2+bt≤a﹣b;
③若点C(﹣5,y1),D(π,y2)在该抛物线上,则y1<y2;
④对于a的每一个确定值,若一元二次方程ax2+bx+c=p(p为常数,p>0)的根为整数,则p的值只有两个.
其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】①根据抛物线y=ax2+bx+c经过A(2,0),B(﹣4,0)两点,可得一元二次方程ax2+bx+c=0的根;
②根据抛物线的对称轴可以得出函数在x=﹣1时取得最大值;
③根据抛物线的对称性和增减性,可得离对称轴越远函数值越大;
④先求出y大于零时,x的范围,从而确定整数解的个数,进而确定p的取值个数.
【解答】解:∵A,B为抛物线上的对称点,
∴对称轴为直线,
∵a<0,
∴当x=﹣1时,ymax=a﹣b+c,
∴对于任意实数t,有at2+bt+c≤a﹣b+c,
∴at2+bt⩽a﹣b,
故②正确,
∵|﹣5﹣(﹣1)|≤|π﹣(﹣1)|,
∴y2<y1,
故③错误;
∵当ax2+bx+c>0时,有﹣4<x<2,
∴若ax2+bx+c=p(p>0)的根为整数,
则它的根为﹣3,1或﹣2,0,或﹣1,﹣1,
∴满足条件的p的值有3个,故④错误;
∴正确的是①②,有两个,
故选:B.
二、填空题(本题共10小题,每小题2分,共20分)
9.(2分)已知一元二次方程x2+x+m=0的一个根为2,则它的另一个根为 ﹣3 .
【分析】设方程的另一个根为n,根据根与系数的关系可得出关于n的一元一次方程,解之即可得出结论.
【解答】解:设方程的另一个根为n,
根据题意得:n+2=﹣1,
解得:n=﹣3.
故答案为:﹣3.
10.(2分)反比例函数y=的图象经过点(2,3)和(﹣1,m).则m= ﹣6 .
【分析】利用反比例函数图象上点的坐标特征得到﹣1×m=2×3,然后解关于m的方程即可.
【解答】解:∵反比例函数y=的图象经过点(2,3)和(﹣1,m),
∴﹣1×m=2×3,
∴m=﹣6.
故答案为﹣6.
11.(2分)圆心角为120°的扇形的半径为3,则这个扇形的面积为 3π (结果保留π).
【分析】根据扇形的面积公式即可求解.
【解答】解:扇形的面积==3π.
故答案是:3π.
12.(2分)在一个不透明的袋子中只装有n个白球和2个红球,这些球除颜色外其他均相同.如果从袋子中随机摸出一个球,摸到红球的概率是,那么n的值为 4 .
【分析】根据概率公式得到=,然后利用比例性质求出n即可.
【解答】解:根据题意得=,
解得n=4,
经检验:n=4是分式方程的解,
故答案为:4.
13.(2分)二次函数y=x2﹣3的顶点坐标是 (0,﹣3) .
【分析】直接根据二次函数的顶点式即可求得顶点坐标.
【解答】解:二次函数y=x2﹣3的图象的顶点坐标为(0,﹣3).
故答案为(0,﹣3).
14.(2分)如图,正六边形A1A2A3A4A5A6内部有一个正五边形B1B2B3B4B5,且A3A4∥B3B4,直线l经过B2、B3,则直线l与A1A2的夹角α= 48 °.
【分析】设l交A1A2于E、交A4A3于D,由正六边形的性质得出∠A1A2A3=∠A2A3A4=120°,由正五边形的性质得出∠B2B3B4=108°,则∠B4B3D=72°,由平行线的性质得出∠EDA3=∠B4B3D=72°,再由四边形内角和即可得出答案.
【解答】解:设l交A1A2于E、交A4A3于D,如图所示:
∵六边形A1A2A3A4A5A6是正六边形,六边形的内角和=(6﹣2)×180°=720°,
∴∠A1A2A3=∠A2A3A4==120°,
∵五边形B1B2B3B4B5是正五边形,五边形的内角和=(5﹣2)×180°=540°,
∴∠B2B3B4==108°,
∴∠B4B3D=180°﹣108°=72°,
∵A3A4∥B3B4,
∴∠EDA3=∠B4B3D=72°,
∴α=∠A2ED=360°﹣∠A1A2A3﹣∠A2A3A4﹣∠EDA3=360°﹣120°﹣120°﹣72°=48°,
故答案为:48.
15.(2分)如图,河的两岸a,b互相平行,点A,B,C是河岸b上的三点,点P是河岸a上的一个建筑物,某人在河岸b上的A处测得∠PAB=30°,在B处测得∠PBC=75°,若AB=80米,则河两岸之间的距离约为 54.6 米.(≈1.73,结果精确到0.1米)
【分析】过点A作AE⊥a于点E,过点B作BD⊥PA于点D,然后锐角三角函数的定义分别求出AD、PD后即可求出两岸之间的距离.
【解答】解:过点A作AE⊥a于点E,过点B作BD⊥PA于点D,
∵∠PBC=75°,∠PAB=30°,
∴∠DPB=45°,
∵AB=80,
∴BD=40,AD=40,
∴PD=DB=40,
∴AP=AD+PD=40+40,
∵a∥b,
∴∠EPA=∠PAB=30°,
∴AE=AP=20+20≈54.6,
故答案为:54.6
16.(2分)如图,△ABC中,点D、E分别是AC、BC中点,BD、AE交于点F,若△BEF的面积为2,则△ABC的面积为 12 .
【分析】利用重心的性质得到AE=3EF,根据三角形面积公式得到S△ABE=3S△BEF=6,然后利用E点为BC的中点得到S△ABC=2S△ABE.
【解答】解:∵点F为中线AE、BD的交点,
∴AF=2EF,
∴AE=3EF,
∴S△ABE=3S△BEF=3×2=6,
∵E点为BC的中点,
∴S△ABC=2S△ABE=2×6=12.
故答案为12.
17.(2分)如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,CM为AB边上的中线,AN⊥CM,交BC于点N.若CM=3,AN=4,则tan∠CAN的值为 .
【分析】根据直角三角形的性质得到AB=2CM=6,根据等腰三角形的性质得到∠B=∠MCB,根据余角的性质得到∠MCB=∠CAN,推出△CAN∽△ABC,根据相似三角形的性质得到==,根据三角函数的定义即可得到结论.
【解答】解:∵∠ACB=90°,CM为AB边上的中线,
∴AB=2CM=6,
∴∠B=∠MCB,
∵AN⊥CM,
∴∠MCB=∠CAN,
∴∠B=∠CAN,
∴△CAN∽△CBA,
∴==,
∴tan∠CAN==.
故答案为:.
18.(2分)如图,等边△ABC的边长为8,点P是AB边上的一点,且PB=6,直线l经过点P,把△ABC沿直线l折叠,点B的对应点为点B',在直线l变化的过程中,则△ACB'面积的最大值为 24+4 .
【分析】由已知确定B'在以P为圆心,PB为半径的圆上,过点P作PH⊥AC交于H,当B'、P、H三点共线时,S△AB'C的面积最大,再求面积即可.
【解答】解:由对称性可知,PB=PB',
∴B'在以P为圆心,PB为半径的圆上,
过点P作PH⊥AC交于H,
当B'、P、H三点共线时,S△ACB'的面积最大,
∵∠BAC=60°,PB=6,AB=8,
∴AP=2,
在Rt△APH中,PH=AP•sin60°=2×=,
∴B'H=6+,
∴S△AB'C=×8×(6+)=24+4,
故答案为:24+4.
三、解答题(本大题共10小题,共84分,解答应写出演算步骤)
19.(6分)计算:(7﹣1)0+tan30°﹣2sin60°•cos45°.
【分析】直接利用特殊角的三角函数值以及零指数幂的性质、二次根式的乘法运算法则分别化简,再利用实数加减运算法则计算得出答案.
【解答】解:原式=1+×﹣2××
=1+1﹣
=2﹣.
20.(8分)解下列方程:
(1)x2﹣6x+7=0;
(2)x(x﹣2)=3x﹣6.
【分析】(1)方程利用公式法求出解即可;
(2)方程整理后,利用因式分解法求出解即可.
【解答】解:(1)这里a=1,b=﹣6,c=7,
∵△=b2﹣4ac=36﹣28=8>0,
∴x===3±,
解得:x1=3+,x2=3﹣;
(2)方程整理得:x(x﹣2)=3(x﹣2),
移项得:x(x﹣2)﹣3(x﹣2)=0,
分解因式得:(x﹣3)(x﹣2)=0,
可得x﹣3=0或x﹣2=0,
解得:x1=3,x2=2.
21.(8分)某班在一次班会课上,就“遇见路人摔倒后如何处理”的主题进行讨论,并对全班50名学生的处理方式进行统计,得出相关统计表和统计图.
组别
A
B
C
D
处理方式
迅速离开
马上救助
视情况而定
只看热闹
人数
m
30
n
5
请根据表图所提供的信息回答下列问题:
(1)统计表中的m= 5 ,n= 10 ;
(2)补全频数分布直方图;
(3)若该校有2000名学生,请据此估计该校学生采取“马上救助”方式的学生有多少人?
【分析】(1)根据条形统计图可以求得m的值,然后利用50减去其它各组的人数即可求得n的值;
(2)根据(1)的结果即可作出统计图;
(3)利用总人数2000乘以所占的比例即可求解.
【解答】解:(1)根据条形图可以得到:m=5,n=50﹣5﹣30﹣5=10(人)
故答案是:5,10;
(2)
;
(3)2000×=1200(人).
22.(8分)共享经济已经进入人们的生活.小沈收集了自己感兴趣的4个共享经济领域的图标,共享出行、共享服务、共享物品、共享知识,制成编号为A、B、C、D的四张卡片(除字母和内容外,其余完全相同).现将这四张卡片背面朝上,洗匀放好.
(1)小沈从中随机抽取一张卡片是“共享服务”的概率是 ;
(2)小沈从中随机抽取一张卡片(不放回),再从余下的卡片中随机抽取一张,请你用列表或画树状图的方法求抽到的两张卡片恰好是“共享出行”和“共享知识”的概率.(这四张卡片分别用它们的编号A、B、C、D表示)
【分析】(1)根据概率公式直接得出答案;
(2)根据题意先画树状图列出所有等可能的结果数,两张卡片恰好是“共享出行”和“共享知识”的结果数为2,根据概率公式求解可得.
【解答】解:(1)∵有共享出行、共享服务、共享物品、共享知识,共四张卡片,
∴小沈从中随机抽取一张卡片是“共享服务”的概率是,
故答案为:;
(2)画树状图如图:
共有12种等可能的结果数,其中两张卡片恰好是“共享出行”和“共享知识”的结果数为2,
∴抽到的两张卡片恰好是“共享出行”和“共享知识”的概率==.
23.(6分)如图1,在△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=8.
(1)请在图1中用无刻度的直尺和圆规作图:在线段BC上找一点D,使它到A、B两点的距离相等(不写作法,保留作图痕迹).连接AD,则tan∠CDA= ;
(2)如图2,⊙O经过正方形网格中的格点A、B、C、D,请利用(1)得到的结论,仅用网格中的格点及无刻度的直尺分别在图2中画出一个满足下列两个条件的∠P;
①顶点P在⊙O上且不与点A、B、C、D重合;
②∠P在图2中的正弦值为.
【分析】(1)如图1中,作线段AB的垂直平分线交BC于点D,连接AD,点D即为所求
(2)如图2中,连接DE,BF交于点J.BE交⊙O于点T,连接BT,可知sin∠BJT=,连接DM交⊙O于点Q,则∠MDT=∠BJT,在弧CD上任意取一点P,连接PT,PQ,∠TPQ即为所求.
【解答】解:(1)如图1中,点D即为所求.设AD=DB=x,
在Rt△ACD中,则有x2=42+(8﹣x)2,
解得x=5,
∴AD=BD=5,CD=CB﹣BD=3,
∴tan∠CDA==.
故答案为:.
(2)如图2中,∠QPT即为所求.
24.(8分)如图是投影仪安装截面图,投影仪A发出的光线夹角∠BAC=30°,投影屏幕高BC=m.固定投影仪的吊臂AD=0.5m,且AD⊥DE,AD∥EF,∠ACB=45°,求屏幕下边沿C离教室顶部的距离CE(结果精确到01m),
【分析】过点A作AP⊥EF,垂足为P,想办法求出PC的长即可解决问题.
【解答】解:过B作BH⊥AC于H,过A作AP⊥EF于P,
∴PE=AD=0.5,
在Rt△BCH中,BC=,∠ACB=45°,
∴BH=HC=1,
在Rt△ABH中,∠BAH=30°,
∴AH=,
∴AC=+1,
∴PC=(+1),
∴CE=(+1)+0.5≈2.4m.
答:屏幕下边沿C离教室顶部的距离CE为2.4m.
25.(8分)某公司研发了一款成本为50元的新型玩具,投放市场进行试销售.其销售单价不低于成本,按照物价部门规定,销售利润率不高于90%,市场调研发现,在一段时间内,每天销售数量y(个)与销售单价x(元)符合一次函数关系,如图所示:
(1)根据图象,直接写出y与x的函数关系式.
(2)该公司要想每天获得3000元的销售利润,销售单价应定为多少元?
(3)销售单价为多少元时,每天获得的利润最大,最大利润是多少元?
【分析】(1)由待定系数法可得函数的解析式;
(2)根据利润等于每件的利润乘以销售量,列方程可解;
(3)设每天获得的利润为w元,由题意得二次函数,写成顶点式,可求得答案.
【解答】解:(1)设y=kx+b(k≠0,b为常数)
将点(50,160),(80,100)代入得
解得
∴y与x的函数关系式为:y=﹣2x+260
(2)由题意得:(x﹣50)(﹣2x+260)=3000
化简得:x2﹣180x+8000=0
解得:x1=80,x2=100
∵x≤50×(1+90%)=95
∴x2=100>95(不符合题意,舍去)
答:销售单价为80元.
(3)设每天获得的利润为w元,由题意得
w=(x﹣50)(﹣2x+260)
=﹣2x2+360x﹣13000
=﹣2(x﹣90)2+3200
∵a=﹣2<0,抛物线开口向下
∴w有最大值,当x=90时,w最大值=3200
答:销售单价为90元时,每天获得的利润最大,最大利润是3200元.
26.(10分)如图1,D是⊙O的直径BC上的一点,过D作DE⊥BC交⊙O于E、N,F是⊙O上的一点,过F的直线分别与CB、DE的延长线相交于A、P,连接CF交PD于M,∠C=P.
(1)求证:PA是⊙O的切线;
(2)若∠A=30°,⊙O的半径为4,DM=1,求PM的长;
(3)如图2,在(2)的条件下,连接BF、BM;在线段DN上有一点H,并且以H、D、C为顶点的三角形与△BFM相似,求DH的长度.
【分析】(1)如图1中,作PH⊥FM于H.想办法证明∠PFH=∠PMH,∠C=∠OFC,再根据等角的余角相等即可解决问题;
(2)解直角三角形求出AD,PD即可解决问题;
(3)分两种情形①当△CDH∽△BFM时,=.
②当△CDH∽△MFB时,=,分别构建方程即可解决问题;
【解答】(1)证明:如图1中,作PH⊥FM于H.
∵PD⊥AC,
∴∠PHM=∠CDM=90°,
∵∠PMH=∠DMC,
∴∠C=∠MPH,
∵∠C=∠FPM,
∴∠HPF=∠HPM,
∵∠HFP+∠HPF=90°,∠HMP+∠HPM=90°,
∴∠PFH=∠PMH,
∵OF=OC,
∴∠C=∠OFC,
∵∠C+∠CDM=∠C+∠PMF=∠C+∠PFH=90°,
∴∠OFC+∠PFC=90°,
∴∠OFP=90°,
∴直线PA是⊙O的切线.
(2)解:如图1中,∵∠A=30°,∠AFO=90°,
∴∠AOF=60°,
∵∠AOF=∠OFC+∠OCF,∠OFC=∠OCF,
∴∠C=30°,
∵⊙O的半径为4,DM=1,
∴OA=2OF=8,CD=DM=,
∴OD=OC﹣CD=4﹣,
∴AD=OA+OD=8+4﹣=12﹣,
在Rt△ADP中,
DP=AD•tan30°=(12﹣)×=4﹣1,
∴PM=PD﹣DM=4﹣2.
(3)如图2中,
由(2)可知:BF=BC=4,FC=BF=4,CM=2DM=2,CD=,
∴FM=FC﹣CM=4﹣2,
①当△CDH∽△BFM时,=,
∴=,
∴DH=
②当△CDH∽△MFB时,=,
∴=,
∴DH=,
∵DN==,
∴DH<DN,符合题意,
综上所述,满足条件的DH的值为或.
27.(10分)阅读理解:
如图1,在纸面上画出了直线l与⊙O,直线l与⊙O相离,P为直线l上一动点,过点P作⊙O的切线PM,切点为M,连接OM、OP,当△OPM的面积最小时,称△OPM为直线l与⊙O的“最美三角形”.
解决问题:
(1)如图2,⊙A的半径为1,A(0,2),分别过x轴上B、O、C三点作⊙A的切线BM、OP、CQ,切点分别是M、P、Q,下列三角形中,是x轴与⊙A的“最美三角形”的是 ② .(填序号)
①△ABM;②△AOP;③△ACQ
(2)如图3,⊙A的半径为1,A(0,2),直线y=kx(k≠0)与⊙A“最美三角形”的面积为,求k的值.
(3)点B在x轴上,以B为圆心,为半径画⊙B,若直线y=x+3与⊙B的“最美三角形”的面积小于,请直接写出圆心B的横坐标xB的取值范围.
【分析】(1)先判断出OP⊥l时,△PMO面积最小,即可得出结论;
(2)①当k<0时,先求出EF=1,进而求出AF,再求出OF,判断出AF=OF,进而求出点F的坐标,即可得出结论;
②当k>0时,同①的方法即可得出结论;
(3)先求出∠ODC=60°,①当⊙B在直线CD右侧时,判断出BD=BN,根据直线CD与⊙B相离,判断出BN>,即OB=BD﹣OD>2﹣,再根据S△BMN<,判断出MN<1,进而得出BD<,即可得出结论;
②当⊙B在直线CD左侧时,同①的方法即可得出结论.
【解答】解:(1)如图1,∵PM是⊙O的切线,
∴∠PMO=90°,
当⊙O的半径OM是定值时,PM=,
∵S△PMO=PM•OM,
要△PMO的面积最小,则PM最小,此时,OP最小,即OP⊥l,
在图2中,∵AO⊥x轴,
∴△AOP是x轴与⊙A的“最美三角形”,
故答案为:②;
(2)①当k<0时,如图3,
作出如图3所示:△AEF是直线y=kx(k≠0)与⊙A的“最美三角形”,
∴△AEF是直角三角形,
∵直线y=kx(k≠0)与⊙A的“最美三角形”的面积为,
∴S△AEF=AE•EF=×1×EF=,
∴EF=1,
在Rt△AEF中,根据勾股定理得,AF=AE=,
∴点A(0,2),
∴OA=2,
在Rt△AFO中,根据勾股定理得出,OF===AF,
∴∠AOF=45°,
过点F作FM⊥x轴于M,
∴∠FOM=45°=∠OFM,
∴FM=OM=OF=1,
∴F点的坐标为(﹣1,1),
∵点F在直线y=kx上,
∴k=﹣1,
②当k>0时,同①的方法得,k=1,即k的值为1或﹣1;
(3)记直线y=x+3与x、y轴的交点为D,C,则D(﹣,0),C(0,3),
在Rt△COD中,tan∠ODC==,
∴∠ODC=60°,
①当⊙B在直线CD右侧时,如图4,
∵△BMN是直线y=x+3与⊙B的“最美三角形”,
∴BN⊥CD,
∴∠BND=90°,
在Rt△BDN中,sin∠BDN=,
∴BD===BN,
∵⊙B的半径为,
∴BM=,
当直线CD与⊙B相切时,BN=BM=,
∵直线CD与⊙B相离,
∴BN>,
此时,BD>2,
∴OB=BD﹣OD>2﹣,
∵△BMN是直线y=x+3与⊙B的“最美三角形”,∴
MN⊥BM,
∴S△BMN=MN•BM=×MN=MN,
∵S△BMN<,
∴MN<,
∴MN<1,
在Rt△BMN中,BN==<<2,
∴BD<,
∴OB=BD﹣OD<﹣=,
∴2﹣<xB<,
②当⊙B在直线CD左侧时,同①的方法得,﹣<xB<﹣2﹣,
即圆心B的横坐标xB的取值范围为2﹣<xB<或﹣<xB<﹣2﹣.
28.(12分)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c的顶点为D,交x轴于点A(1,0)、B(点A在点B右侧),交y轴于点C(0,2),点P是该抛物线对称轴上的一点.
(1)求该抛物线的函数表达式及顶点坐标;
(2)当BP﹣CP的值最大时,求点P的坐标;
(3)设点Q是抛物线上的一个动点,且位于其对称轴的左侧,若△DPQ与△ABC相似,请直接写出点P的坐标.
【分析】(1)将A(1,0)、C(0,2)代入y=﹣x2+bx+c,即可求解;
(2)求直线AC的解析式为y=﹣2x+2,连接AC交直线x=﹣于点P,当P、A、C三点共线时,BP﹣PA的值最大,则P(﹣,5);
(3)先求B(﹣4,0),然后分别求出AB=5,AC=,BC=2,可以判断△BCA是直角三角形,tan∠ABC=,设P(﹣,t),Q(m,﹣m2﹣m+2),分两种情况讨论:当∠DPQ=90°时,t=﹣m2﹣m+2,QP=﹣﹣m,PD=﹣t,①当∠QDP=∠ABC时,=,求得P(﹣,﹣);②当∠DQP=∠ABC时,=,求得P(﹣,);当∠DQP=90°时,①当∠QDP=∠ABC时,过点Q作QM垂直直线x=﹣交于点M,此时M(﹣,﹣),Q(﹣,﹣),求得P(﹣,﹣);②当∠QPD=∠ABC时,过点Q作QM垂直直线x=﹣交于点M,此时M(﹣,),Q(﹣,),求得P(﹣,).
【解答】解:(1)将A(1,0)、C(0,2)代入y=﹣x2+bx+c,
得,
∴,
∴y=﹣x2﹣x+2,
∴顶点为D(﹣,);
(2)设直线AC的解析式为y=kx+b,
∴,
∴,
∴y=﹣2x+2,
连接AC交直线x=﹣于点P,
∵点B与点A关于直线x=﹣对称
∴PB=PA,
∴BP﹣CP=PA﹣PC≤AC,
当P、A、C三点共线时,BP﹣PA的值最大,
∴P(﹣,5);
(3)令y=0,则﹣x2﹣x+2=0,
解得x=﹣4或x=1,
∴B(﹣4,0),
∵A(1,0)、C(0,2),
∴AB=5,AC=,BC=2,
∴△BCA是直角三角形,∠ACB=90°,
∴tan∠ABC===,
设P(﹣,t),Q(m,﹣m2﹣m+2),
当∠DPQ=90°时,t=﹣m2﹣m+2,
∴QP=﹣﹣m,PD=﹣t,
①当∠QDP=∠ABC时,=,
∴=,
∴m=﹣或m=﹣(舍),
∴t=﹣,
∴P(﹣,﹣);
②当∠DQP=∠ABC时,=,
∴=2,
∴m=﹣(舍)或m=﹣,
∴t=,
∴P(﹣,);
当∠DQP=90°时,
①如图1,当∠QDP=∠ABC时,过点Q作QM垂直直线x=﹣交于点M,
此时M(﹣,﹣),Q(﹣,﹣)
∴QM=4,
∵∠MQP=∠QDM,
∴MP=2,
∴P(﹣,﹣);
②如图2,当∠QPD=∠ABC时,过点Q作QM垂直直线x=﹣交于点M,
此时M(﹣,),Q(﹣,),
∴MQ=1,
∵∠QPM=∠DQM,
∴PM=2,
∴P(﹣,);
综上所述:若△DPQ与△ABC相似,P点坐标为(﹣,﹣)或(﹣,)或(﹣,﹣)或(﹣,).
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