2021年广东省深圳市罗湖区中考数学一模试卷(含答案)
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这是一份2021年广东省深圳市罗湖区中考数学一模试卷(含答案),共29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年广东省深圳市罗湖区中考数学一模试卷
一、选择题(本部分共10小题,每小题3分每小题给出4个选项,其中只有一个选项是正确的.)
1.(3分)﹣2的绝对值是( )
A.﹣2 B.2 C.﹣ D.
2.(3分)下列立体图形中,俯视图是正方形的是( )
A. B. C. D.
3.(3分)未来三年,国家将投入8450亿元用于缓解群众“看病难、看病贵”的问题.将8450亿元用科学记数法表示为( )
A.0.845×104亿元 B.8.45×103亿元
C.8.45×104亿元 D.84.5×102亿元
4.(3分)下列图形中,是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
5.(3分)某市6月份某周气温(单位:℃)为23、25、28、25、28、31、28,则这组数据的众数和中位数分别是( )
A.25、25 B.28、28 C.25、28 D.28、31
6.(3分)下列命题是假命题的是( )
A.在同圆或等圆中,相等的弦所对的弧相等
B.在同圆或等圆中,相等的弧所对的弦相等
C.平分弦(不是直径)的直径垂直于这条弦
D.同弧所对的圆周角相等
7.(3分)已知某快递公司的收费标准为:寄一件物品不超过5千克,收费13元;超过5千克的部分每千克加收2元.圆圆在该快递公司寄一件8千克的物品,需要付费( )
A.17元 B.19元 C.21元 D.23元
8.(3分)如图,在△ABC中,以点B为圆心,以BA长为半径画弧交边BC于点D,连接AD.若∠B=40°,∠C=36°,则∠DAC的度数是( )
A.70° B.44° C.34° D.24°
9.(3分)如图是由边长相同的小正方形组成的网格,A,B,P,Q四点均在正方形网格的格点上,线段AB,PQ相交于点M,则图中∠QMB的正切值是( )
A. B.1 C. D.2
10.(3分)如图,在Rt△ABC中,CA=CB,M是AB的中点,点D在BM上,AE⊥CD,BF⊥CD,垂足分别为E、F,连接EM,则下列结论中:①BF=CE;②∠AEM=∠DEM;③CF•DM=BM•DE;④DE2+DF2=2DM2,其中正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
二、填空题
11.(3分)分解因式:x2y﹣y3= .
12.(3分)有两双完全相同的鞋,从中任取两只,恰好成为一双的概率为 .
13.(3分)对于实数p、q,我们用符号min{p,q}表示p、q两数中较小的数,如min{1,2}=1,若min{(x﹣1)2,x2}=1,则x= .
14.(3分)如图,在矩形ABCD中,AB=1,BC=2,P为线段BC上的一动点,且和B、C不重合,连接PA,过点P作PE⊥PA交CD于E,将△PEC沿PE翻折到平面内,使点C恰好落在AD边上的点F,则BP长为 .
15.(3分)如图,平面直角坐标系中,O为原点,点A、B分别在y轴、x轴的正半轴上,△AOB的两条外角平分线交于点P,P在反比例函数y=(k>0,x>0)的图象上,PA的延长线交x轴于点C,PB的延长线交y轴于点D,连接CD,OD=3,OC=5,则k的值为 .
三、解答题(本题共小题,其中第16题5分,第17题6分,第18题8分,第19题8分,第20题8分,第21题10分,第22题10分,共55分)
16.(5分)计算:﹣4sin45°+(﹣π)0﹣()﹣1.
17.(6分)先化简,再求值:(+)÷,其中x=﹣1.
18.(8分)某校为了解本校九年级学生2020年适应性考试数学成绩,现从九年级学生中随机抽取部分学生的适应性考试数学成绩,按A,B,C,D四个等级进行统计,并将统计结果绘成如图所示不完整的统计图,请根据统计图中的信息回答下列问题:
(说明:A等级:80~100分,B等级:70~80分,C等级:60~70分,D等级:0~60分,每组中包含最小值不包含最大值,但是80~100分既包含最小值又包含最大值)
(1)此次抽查的人数为 .
(2)补全条形统计图,补充完整.
(3)扇形统计图中D等级所对的圆心角的度数是 .
(4)从该校九年级的学生中随机抽查1人,数学成绩是A等级的概率是 .
19.(8分)如图,△ABC中,已知∠BAC=45°,AD⊥BC于D,分别将△ABD、△ACD沿AB、AC对折,得到△ABE、△ACF,延长EB、FC相交于G点.
(1)求证:四边形AEGF是正方形;
(2)若BD=2,DC=3,求AD的长.
20.(8分)在美化校园的活动中,某兴趣小组想借助如图所示的直角墙角(两边足够长),用28m长的篱笆围成一个矩形花园ABCD(篱笆只围AB,BC两边),设AB=xm.
(1)若花园的面积为192m2,求x的值;
(2)若在P处有一棵树与墙CD,AD的距离分别是15m和6m,要将这棵树围在花园内(含边界,不考虑树的粗细),求花园面积S的最大值.
21.(10分)问题:如图1,⊙O中,AB是直径,AC=BC,点D是劣弧BC上任一点.(不与点B、C重合)
求证:为定值.
思路:和差倍半问题,可采用截长补短法,先证明△ACE≌△BCD.按思路完成下列证明过程.
证明:在AD上截取点E.使AE=BD.连接CE.
运用:如图2,在平面直角坐标系中,⊙O1与x轴相切于点A(3,0),与轴相交于B、C两点,且BC=8,连接AB,O1B.
(1)OB的长为 .
(2)如图3,过A、B两点作⊙O2与y轴的负半轴交于点M,与O1B的延长线交于点N,连接AM、MN,当⊙O2的大小变化时,问BM﹣BN的值是否变化,为什么?如果不变,请求出BM﹣BN的值.
22.(10分)如图1,已知抛物线y=﹣(x+3)(x﹣4)与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C.
(1)写出A、B、C三点的坐标.
(2)若点P为△OBC内一点,求OP+BP+CP的最小值.
(3)如图2,点Q为对称轴左侧抛物线上一动点,点D(4,0),直线DQ分别与y轴、直线AC交于E、F两点,当△CEF为等腰三角形时,请直接写出CE的长.
2021年广东省深圳市罗湖区中考数学一模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本部分共10小题,每小题3分每小题给出4个选项,其中只有一个选项是正确的.)
1.(3分)﹣2的绝对值是( )
A.﹣2 B.2 C.﹣ D.
【分析】根据绝对值的定义,可直接得出﹣2的绝对值.
【解答】解:|﹣2|=2.
故选:B.
【点评】本题考查了绝对值的定义,关键是利用了绝对值的性质.
2.(3分)下列立体图形中,俯视图是正方形的是( )
A. B. C. D.
【分析】俯视图是从物体上面看,所得到的图形.
【解答】解:A、圆柱的俯视图是圆,故此选项错误;
B、正方体的俯视图是正方形,故此选项正确;
C、三棱锥的俯视图是三角形,故此选项错误;
D、圆锥的俯视图是带圆心的圆,故此选项错误;
故选:B.
【点评】本题考查了几何体的三种视图,掌握定义是关键.注意所有的看到的棱都应表现在三视图中.
3.(3分)未来三年,国家将投入8450亿元用于缓解群众“看病难、看病贵”的问题.将8450亿元用科学记数法表示为( )
A.0.845×104亿元 B.8.45×103亿元
C.8.45×104亿元 D.84.5×102亿元
【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≥1时,n是非负数;当原数的绝对值<1时,n是负数.
【解答】解:将8450亿元用科学记数法表示为8.45×103亿元.
故选:B.
【点评】此题考查科学记数法的表示方法.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,表示时关键要正确确定a的值以及n的值.
4.(3分)下列图形中,是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【分析】把一个图形绕某一点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形,这个点叫做对称中心.
【解答】解:A、是中心对称图形,故此选项符合题意;
B、不是中心对称图形,故此选项不合题意;
C、不是中心对称图形,故此选项不合题意;
D、不是中心对称图形,故此选项不合题意.
故选:A.
【点评】此题主要考查了中心对称图形,关键是掌握中心对称图形的定义.
5.(3分)某市6月份某周气温(单位:℃)为23、25、28、25、28、31、28,则这组数据的众数和中位数分别是( )
A.25、25 B.28、28 C.25、28 D.28、31
【分析】根据中位数和众数的定义求解:众数是一组数据中出现次数最多的数据,注意众数可以不止一个;找中位数要把数据按从小到大的顺序排列,位于最中间的一个数(或两个数的平均数)为中位数
【解答】解:将这组数据从小到大的顺序排列23,25,25,28,28,28,31,
在这一组数据中28是出现次数最多的,故众数是28℃.
处于中间位置的那个数是28,那么由中位数的定义可知,这组数据的中位数是28℃;
故选:B.
【点评】本题为统计题,考查中位数与众数的意义,中位数是将一组数据从小到大(或从大到小)重新排列后,最中间的那个数(最中间两个数的平均数),叫做这组数据的中位数,如果中位数的概念掌握得不好,不把数据按要求重新排列,就会出错.
6.(3分)下列命题是假命题的是( )
A.在同圆或等圆中,相等的弦所对的弧相等
B.在同圆或等圆中,相等的弧所对的弦相等
C.平分弦(不是直径)的直径垂直于这条弦
D.同弧所对的圆周角相等
【分析】根据圆心角、弧、弦之间的关系、垂径定理、圆周角定理判断即可.
【解答】解:A、在同圆或等圆中,相等的弦所对的弧不一定相等,本选项说法是假命题;
B、在同圆或等圆中,相等的弧所对的弦相等,本选项说法是真命题;
C、平分弦(不是直径)的直径垂直于这条弦,本选项说法是真命题;
D、同弧所对的圆周角相等,本选项说法是真命题;
故选:A.
【点评】本题考查的是命题的真假判断,正确的命题叫真命题,错误的命题叫做假命题.判断命题的真假关键是要熟悉课本中的性质定理.
7.(3分)已知某快递公司的收费标准为:寄一件物品不超过5千克,收费13元;超过5千克的部分每千克加收2元.圆圆在该快递公司寄一件8千克的物品,需要付费( )
A.17元 B.19元 C.21元 D.23元
【分析】根据题意列出算式计算,即可得到结果.
【解答】解:根据题意得:13+(8﹣5)×2=13+6=19(元).
则需要付费19元.
故选:B.
【点评】此题考查了有理数的混合运算,熟练掌握运算法则是解本题的关键.
8.(3分)如图,在△ABC中,以点B为圆心,以BA长为半径画弧交边BC于点D,连接AD.若∠B=40°,∠C=36°,则∠DAC的度数是( )
A.70° B.44° C.34° D.24°
【分析】由AB=BD,∠B=40°得到∠ADB=70°,再根据三角形的外角的性质即可得到结论.
【解答】解:∵AB=BD,∠B=40°,
∴∠ADB=70°,
∵∠C=36°,
∴∠DAC=∠ADB﹣∠C=34°.
故选:C.
【点评】本题考查了等腰三角形的性质,三角形内角和定理,掌握等边对等角是解题的关键,注意三角形外角性质的应用.
9.(3分)如图是由边长相同的小正方形组成的网格,A,B,P,Q四点均在正方形网格的格点上,线段AB,PQ相交于点M,则图中∠QMB的正切值是( )
A. B.1 C. D.2
【分析】根据题意平移AB使A点与P点重合,进而得出,△QPB′是直角三角形,再利用tan∠QMB=tan∠P=,进而求出答案.
【解答】解:如图所示:平移AB使A点与P点重合,连接B′Q,
可得∠QMB=∠P,
∵PB′=2,PQ=2,B′Q=4,
∴PB′2+QB′2=PQ2,
∴△QPB′是直角三角形,
∴tan∠QMB=tan∠P===2.
故选:D.
【点评】此题主要考查了勾股定理以及锐角三角函数关系,正确得出△QPB′是直角三角形是解题关键.
10.(3分)如图,在Rt△ABC中,CA=CB,M是AB的中点,点D在BM上,AE⊥CD,BF⊥CD,垂足分别为E、F,连接EM,则下列结论中:①BF=CE;②∠AEM=∠DEM;③CF•DM=BM•DE;④DE2+DF2=2DM2,其中正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】证明△BCF≌△CAE,得到BF=CE,可判断①;再证明△BFM≌△CEM,从而判断△EMF为等腰直角三角形,得到∠MEF=∠MFE=45°,可判断②;证明△CDM∽ADE,得到对应边成比例,结合BM=CM,AE=CF,可判断③;证明△DFM≌△NEM,得到△DMN为等腰直角三角形,得到DN=DM,可判断④.
【解答】解:∵∠ACB=90°,
∴∠BCF+∠ACE=90°,
∵∠BCF+∠CBF=90°,
∴∠ACE=∠CBF,
又∵∠BFD=90°=∠AEC,AC=BC,
∴△BCF≌△CAE(AAS),
∴BF=CE,故①正确;
由全等可得:AE=CF,BF=CE,
∴AE﹣CE=CF﹣CE=EF,
如图,连接FM,CM,
∵点M是AB中点,
∴CM=AB=BM=AM,CM⊥AB,
在△BDF和△CDM中,∠BFD=∠CMD,∠BDF=∠CDM,
∴∠DBF=∠DCM,
又BM=CM,BF=CE,
∴△BFM≌△CEM(SAS),
∴FM=EM,∠BMF=∠CME,
∵∠BMC=90°,
∴∠EMF=90°,即△EMF为等腰直角三角形,
∴∠MEF=∠MFE=45°,
∵∠AEC=90°,
∴∠MEF=∠AEM=45°,故②正确,
∵∠CDM=∠ADE,∠CMD=∠AED=90°,
∴△CDM∽△ADE,
∴==,
∵BM=CM,AE=CF,
∴=,
∴CF•DM=BM•DE,故③正确;
如图,设AE与CM交于点N,连接DN,
∵∠DMF=∠NME,FM=EM,∠DFM=∠DEM=∠AEM=45°,
∴△DFM≌△NEM(ASA),
∴DF=EN,DM=MN,
∴△DMN为等腰直角三角形,
∴DN=DM,而∠DEA=90°,
∴DE2+DF2=DN2=2DM2,故④正确;
故正确结论为:①②③④.共4个.
故选:D.
【点评】本题属于三角形综合题,考查了全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质,等量代换,难度较大,解题的关键是添加辅助线,构造全等三角形.
二、填空题
11.(3分)分解因式:x2y﹣y3= y(x+y)(x﹣y) .
【分析】先提取公因式y,再利用平方差公式进行二次分解.
【解答】解:x2y﹣y3
=y(x2﹣y2)
=y(x+y)(x﹣y).
故答案为:y(x+y)(x﹣y).
【点评】本题考查了提公因式法与公式法分解因式,提取公因式后利用平方差公式进行二次因式分解是解题的关键,分解要彻底.
12.(3分)有两双完全相同的鞋,从中任取两只,恰好成为一双的概率为 .
【分析】设其中一双鞋分别为a,a′;画出树状图,可知共有12种情况,能配成一双的有8种情况,根据概率公式计算即可;
【解答】解:设其中一双鞋分别为a,a′;
画树状图得:
∵共有12种情况,能配成一双的有8种情况,
∴取出两只刚好配一双鞋的概率是:=.
故答案为:.
【点评】本题考查的是用列表法或画树状图法求概率.列表法或画树状图法可以不重复不遗漏的列出所有可能的结果,列表法适合于两步完成的事件,树状图法适合两步或两步以上完成的事件.用到的知识点为:概率=所求情况数与总情况数之比.
13.(3分)对于实数p、q,我们用符号min{p,q}表示p、q两数中较小的数,如min{1,2}=1,若min{(x﹣1)2,x2}=1,则x= 2或﹣1 .
【分析】首先理解题意,进而可得min{(x﹣1)2,x2}=1时分情况讨论:当(x﹣1)2=1时;x2=1时;进而可得答案.
【解答】解:∵min{(x﹣1)2,x2}=1,
当(x﹣1)2=1时,解得x=2或0,
x=0时,不符合题意,
∴x=2.
当x2=1时,解得x=1或﹣1,
x=1不符合题意,
∴x=﹣1,
故答案为:2或﹣1.
【点评】此题主要考查了解一元二次方程﹣直接开平方法,实数的比较大小,以及分类思想的运用,关键是正确理解题意.
14.(3分)如图,在矩形ABCD中,AB=1,BC=2,P为线段BC上的一动点,且和B、C不重合,连接PA,过点P作PE⊥PA交CD于E,将△PEC沿PE翻折到平面内,使点C恰好落在AD边上的点F,则BP长为 或1 .
【分析】作PH⊥AD于H,如图,设BP=x,则CP=2﹣x,利用等角的余角相等得到∠1=∠3,则根据相似三角形的判定得到Rt△ABP∽Rt△PCE,利用相似比、折叠的性质得表示相应的线段,然后证明Rt△PHF∽Rt△FDE,利用相似比得到FD,在Rt△DFE中,根据勾股定理即可求解.
【解答】解:作PH⊥AD于H,如图,设BP=x,则CP=2﹣x.
∵PE⊥PA,
∴∠2+∠3=90°,
∵∠1+∠2=90°,
∴∠1=∠3,
∴Rt△ABP∽Rt△PCE,
∴.即.
∴CE=x(2﹣x).
∵△PEC沿PE翻折到△PEF位置,使点F落到AD上,
∴EF=CE=x(2﹣x),PF=PC=2﹣x,∠PGE=∠C=90°,
∴DE=DC﹣CE=1﹣x(2﹣x)=(x﹣1)2.
∴∠5+∠6=90°.
∵∠4+∠6=90°,
∴∠5=∠4.
∴Rt△PHF∽Rt△FDE,
∴,即.
∴FD=x,
在Rt△DFE中,
∵DE2+DF2=FE2,
∴[(x﹣1)2]2+x2=[x(2﹣x)]2,
解得x1=,x2=1,
∴BP的长为或1.
解法二:过点A作AM⊥BF于M.
∵△PEF由△PEC翻折得到,
∴△PEF≌△PEC,
∴PF=PC,∠FPE=∠EPC,
又∵∠BPA+∠EPC=90°,∠APM+∠EPF=90°,
∴∠APB=∠APM,
又∵∠B=∠AMP=90°,AP=AP,
∴△ABP≌△AMP(AAS),
∴AB=AM=1,BP=PM,
令BP=x,则PC=PF=2﹣x,BP=PM=x,
∴MF=2﹣x﹣x=2﹣2x,
∵AD∥BC,
∴∠APB=∠PAD,
又∵∠APB=∠APF,
∴△APF为等腰三角形,
∴AF=PF=2﹣x,
在△AMF中,AF2=AM2+MF2,
∴(2﹣x)2=12+(2﹣2x)2,
∴x=1或.
故答案为:或1.
【点评】本题考查了折叠的性质、相似三角形的性质和判定,证得Rt△ABP∽Rt△PCE、Rt△PHG∽Rt△GDE是解题的关键.
15.(3分)如图,平面直角坐标系中,O为原点,点A、B分别在y轴、x轴的正半轴上,△AOB的两条外角平分线交于点P,P在反比例函数y=(k>0,x>0)的图象上,PA的延长线交x轴于点C,PB的延长线交y轴于点D,连接CD,OD=3,OC=5,则k的值为 .
【分析】作PM⊥OA于M,PN⊥OB于N,PH⊥AB于H,连接OP.利用角平分线的性质得出PM=PN,可以假设P(m,m),则k=m2,利用勾股定理得到m2+m2=OP2,通过证得△COP∽△POD,得到OP2=OC•OD=5×3=15,即可求得k的值.
【解答】解:作PM⊥OA于M,PN⊥OB于N,PH⊥AB于H,连接OP.
∵△AOB的两条外角平分线交于点P,
∴PM=PH,PN=PH,
∴PM=PN,
∴可以假设P(m,m),
∵P在反比例函数y=(k>0,x>0)的图象上,
∴k=m2,
∵∠POA=∠POB=∠CPD=45°,
∴∠COP=∠POD=135°,
∵∠POB=∠PCO+∠OPC=45°,∠APO+∠OPD=45°,
∴∠PCO=∠OPD,
∴△COP∽△POD,
∴OP2=OC•OD=5×3=15,
∴OP=,
根据勾股定理,m2+m2=15,
∴k=m2=
故答案为.
【点评】本题属于考查了反比例函数的应用,相似三角形的判定和性质,勾股定理,角平分线的性质,解题的关键是学会利用参数构建方程解决问题,属于中考压轴题.
三、解答题(本题共小题,其中第16题5分,第17题6分,第18题8分,第19题8分,第20题8分,第21题10分,第22题10分,共55分)
16.(5分)计算:﹣4sin45°+(﹣π)0﹣()﹣1.
【分析】直接利用零指数幂的性质以及负整数指数幂的性质、特殊角的三角函数值、二次根式的性质分别化简得出答案.
【解答】解:原式=3﹣4×+1﹣2
=3﹣2+1﹣2
=﹣1.
【点评】此题主要考查了实数运算,正确化简各数是解题关键.
17.(6分)先化简,再求值:(+)÷,其中x=﹣1.
【分析】根据分式的运算法则即可求出答案.
【解答】解:当x=﹣1时,
原式=×
=3x+2
=﹣1
【点评】本题考查分式的运算,解题的关键是熟练运用分式的运算法则,本题属于基础题型.
18.(8分)某校为了解本校九年级学生2020年适应性考试数学成绩,现从九年级学生中随机抽取部分学生的适应性考试数学成绩,按A,B,C,D四个等级进行统计,并将统计结果绘成如图所示不完整的统计图,请根据统计图中的信息回答下列问题:
(说明:A等级:80~100分,B等级:70~80分,C等级:60~70分,D等级:0~60分,每组中包含最小值不包含最大值,但是80~100分既包含最小值又包含最大值)
(1)此次抽查的人数为 150 .
(2)补全条形统计图,补充完整.
(3)扇形统计图中D等级所对的圆心角的度数是 36° .
(4)从该校九年级的学生中随机抽查1人,数学成绩是A等级的概率是 .
【分析】(1)根据统计图可知,C等级有36人,占调查人数的24%,从而可以得到本次抽查的学生数;
(2)根据(1)中求得的抽查人数可以求得A等级的学生数,从而可以将统计图补充完整;
(3)用360°乘以D等级人数所占比例即可;
(4)用样本中A等级人数除以被调查的总人数即可.
【解答】解:(1)此次抽查的学生有:36÷24%=150(人);
故答案为:150;
(2)A等级的学生数是:150×20%=30(人),
补全统计图如下:
(3)扇形统计图中D等级所对的圆心角的度数是360°×=36°,
故答案为:36°;
(4)从该校九年级的学生中随机抽查1人,数学成绩是A等级的概率是=,
故答案为:.
【点评】本题考查概率、条形统计图、扇形统计图、用样本估计总体,解题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件.
19.(8分)如图,△ABC中,已知∠BAC=45°,AD⊥BC于D,分别将△ABD、△ACD沿AB、AC对折,得到△ABE、△ACF,延长EB、FC相交于G点.
(1)求证:四边形AEGF是正方形;
(2)若BD=2,DC=3,求AD的长.
【分析】(1)根据邻边相等的矩形是正方形证明即可.
(2)设正方形AEGF的边长是x.则BG=EC﹣BE=x﹣2,CG=FG﹣CF=x﹣3,在直角△BGC中利用勾股定理即可得到关于x的方程,即可求解.
【解答】(1)证明:∵AD⊥BC,
∴∠ADB=∠ADC=90°,
用翻折的性质可知,
∠E=∠ADB=90°,∠F=∠ADC=90°,AE=AD=AF,∠BAD=∠BAE,∠CAD=∠CAF,
∵∠BAC=45°,
∴∠EAF=90°,
∴四边形AEGF是矩形,
∵AE=AF,
∴四边形AEGF是正方形.
(2)解:根据对称的性质可得:BE=BD=2,CF=CD=3,
设AD=x,则正方形AEGF的边长是x,
则BG=EG﹣BE=x﹣2,CG=FG﹣CF=x﹣3,
在直角△BCG中,根据勾股定理可得:(x﹣2)2+(x﹣3)2=52,
解得:x=6或﹣1(舍去).
∴AD=6.
【点评】本题考查图形的翻折变换,解题过程中应注意折叠是一种对称变换,它属于轴对称,根据轴对称的性质,折叠前后图形的形状和大小不变,如本题中折叠前后角相等.
20.(8分)在美化校园的活动中,某兴趣小组想借助如图所示的直角墙角(两边足够长),用28m长的篱笆围成一个矩形花园ABCD(篱笆只围AB,BC两边),设AB=xm.
(1)若花园的面积为192m2,求x的值;
(2)若在P处有一棵树与墙CD,AD的距离分别是15m和6m,要将这棵树围在花园内(含边界,不考虑树的粗细),求花园面积S的最大值.
【分析】(1)根据题意得出长×宽=192,进而得出答案;
(2)由题意可得出:S=x(28﹣x)=﹣x2+28x=﹣(x﹣14)2+196,再利用二次函数增减性求得最值.
【解答】解:(1)∵AB=x,则BC=(28﹣x),
∴x(28﹣x)=192,
解得:x1=12,x2=16,
答:x的值为12或16;
(2)∵AB=xm,
∴BC=28﹣x,
∴S=x(28﹣x)=﹣x2+28x=﹣(x﹣14)2+196,
∵在P处有一棵树与墙CD,AD的距离分别是15m和6m,
∵28﹣15=13,
∴6≤x≤13,
∴当x=13时,S取到最大值为:S=﹣(13﹣14)2+196=195,
答:花园面积S的最大值为195平方米.
【点评】此题主要考查了二次函数的应用以及二次函数最值求法,得出S与x的函数关系式是解题关键.
21.(10分)问题:如图1,⊙O中,AB是直径,AC=BC,点D是劣弧BC上任一点.(不与点B、C重合)
求证:为定值.
思路:和差倍半问题,可采用截长补短法,先证明△ACE≌△BCD.按思路完成下列证明过程.
证明:在AD上截取点E.使AE=BD.连接CE.
运用:如图2,在平面直角坐标系中,⊙O1与x轴相切于点A(3,0),与轴相交于B、C两点,且BC=8,连接AB,O1B.
(1)OB的长为 1 .
(2)如图3,过A、B两点作⊙O2与y轴的负半轴交于点M,与O1B的延长线交于点N,连接AM、MN,当⊙O2的大小变化时,问BM﹣BN的值是否变化,为什么?如果不变,请求出BM﹣BN的值.
【分析】证明:在AD上截取AE=BD,再根据同弧所对的圆周角相等得到∠CAD=∠CBD,然后证明△ACE≌△BCD,然后根据角的等量代换得出∠ECD=90°,进而得出△ECD为等腰直角三角形,用ED表示CD,因为ED=AD﹣BD最后即可得出结论;
(1)连接O1A,过O1作O1H⊥BC于点H,根据垂径定理和勾股定理求出O1B的长度,根据切线的性质得出O1A⊥x轴,得到OH=5,进而即可得出结果;
(2)在图2中先根据平行和O1A=O1B得出∠ABO1=∠ABO,然后在MB上取一点G,使MG=BN构造全等,证明△AMG≌△ANB,得到AG=AB,然后根据等腰三角形三线合一得出BG=2,再根据等量代换即可得到结论.
【解答】证明:如图1,在AD上截AE=BD,
∵,
∴∠CAD=∠CBD,
在△ACE和△BCD中,
,
∴△ACE≌△BCD(SAS),
∴∠ACE=∠BCD,CE=CD,
∵AB为直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠ECD=90°,
∴△ECD是等腰直角三角形,
∴CD=ED,
∵ED=AD﹣BD,
∴=,即为定值;
(1)如图2,连接O1A,过O1作O1H⊥BC于点H,
∴CH=BH=4,O1H=3,O1A⊥x轴,
∴O1B==5,
∴O1A=O1B=5,
∴HO=5,
∴OB=HO﹣HB=5﹣4=1,
故答案为:1;
(2)BM﹣BN的值不变,
如图2,
由(1)得,O1A⊥OA,
∵OB⊥AO,
∴O1A∥OB,
∴∠O1BA=∠OBA,
∵O1A=O1B,
∴∠O1BA=∠O1AB,
∴∠ABO1=∠ABO,
如图3,在MB上取一点G,使MG=BN,连接AN,AG,
∵∠ABO1=∠ABO,∠ABO1=∠AMN,
∴∠ABO=∠AMN,
∵∠ABO=∠ANM,
∴∠AMN=∠ANM,
∴AM=AN,
∵,
∴∠AMG=∠ANB,
在△AMG和△ANB中,
,
∴△AMG≌△ANB(SAS),
∴AG=AB,
∵AO⊥BG,
∴BG=2BO=2,
∴BM﹣BN=BM﹣MG=BG=2,即BM﹣BN的值不变.
【点评】本题考查圆的综合题,同弧所对的圆周角相等,两条半径所形成的三角形是等腰三角形,等腰三角形三线合一,垂径定理是解本题的必备知识,利用“截长补短”法证明全等是解本题的关键.
22.(10分)如图1,已知抛物线y=﹣(x+3)(x﹣4)与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C.
(1)写出A、B、C三点的坐标.
(2)若点P为△OBC内一点,求OP+BP+CP的最小值.
(3)如图2,点Q为对称轴左侧抛物线上一动点,点D(4,0),直线DQ分别与y轴、直线AC交于E、F两点,当△CEF为等腰三角形时,请直接写出CE的长.
【分析】(1)令y=0,可求出点A,点B的坐标,令x=0,可得出点C的坐标;
(2)将△BPC绕点B顺时针旋转60°得到△BP'C',连接PP',CC',当O,P,P',C′四点共线,OP+BP+CP的值最小,再在直角三角形中,求出此时的最小值;
(3)需要分类讨论,当CE=CF,CE=EF,CF=EF时,分别求解.
【解答】解:(1)∵y=﹣(x+3)(x﹣4)与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,
∴A(﹣3,0),B(4,0),C(0,4).
(2)将△BPC绕点B顺时针旋转60°得到△BP'C',连接PP',CC',
∴BP=BP',BC=BC,∠PBP'=60°,∠CBC′=60°,PC=P'C′,
∴△BPP'和△BCC′为等边三角形,
∴BC′=BC,PP′=BP,
当O,P,P',C′四点共线,OP+BP+CP的值最小,
∴tan∠OBC===,
∴∠OBC=30°,
∴BC=2OC=8,
∴BC′=BC=8,
∵∠OBC′=∠OBC+∠CBC′=30°+60°=90°,
∴OC′==,
∴OP+BP+CP=OP+PP'+C'P'=OC′=4.
(3)需要分类讨论:
①如图,当CE=CF,且点F在点C左侧时,过点F作FG⊥CE于点G,则△CFG∽△CAO,
∵OA=3,OC=4,
∴AC=5,
∴FG:GC:FC=OA:OC:AC=3:4:5,
设FG=3m,则CG=4m,FC=5m,
∴CE=FC=5m,
∴GE=m,OE=4﹣5m,
∵△FGE∽△DOE,
∴,
∴,
∴m=,
∴CE=5m=;
当点F在点C右侧时,如图所示,过点F作FG⊥y轴于点G,
则△FCG∽△ACO,
∴FG:GC:FC=OA:OC:AC=3:4:5,
设FG=3m,则CG=4m,FC=5m,
∴CE=FC=5m,
∴GE=9m,OE=5m﹣4,
∵△FGE∽△DOE,
∴,
∴,解得m=,
∴CE=5m=16;
②如图,当CE=EF时,过点A作AG∥EF交y轴于点G,由EF=CE,可得,AG=CG,
设OG=m,则AG=CG=4﹣m,
∵OA2+OG2=AG2,
∴32+m2=(4﹣m)2,解得,m=.
由A(﹣3,0)和G(0,),可得直线AG的解析式为:y=x+,
设直线DF为:y=x+b,将D(4,0)代入得:b=﹣,
∴E(0,﹣),
∴CE=4+=.
③如图,当CF=EF时,过点C作CG∥DE交x轴于点G,则∠GCO=∠ACO,
∴OG=OA=3,
∴G(3,0),
由G(3,0),C(0,4)可得直线CG的解析式为:y=﹣x+4,
设直线DE为:y=﹣x+n,将D(4,0)代入得:n=,
∴E(0,),
∴CE=﹣4=.
故CE的长为:或或或16.
【点评】本题主要考查等腰三角形存在性问题,分类讨论,并结合背景图形进行求解是解题关键.
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