精品解析:2021年内蒙古包头市昆都仑区中考二模数学试卷(解析版+原卷版)
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2021年初中升学考试模拟试卷(二)
数学
注意事项:
1.本试卷共6页,满分为120分.考试时间为120分钟.
2.答题前,考生务必先将自己的座位号、准考证号、姓名等信息填写在试卷和答题卡的指定位置.请认真核对条形码上的相关信息后,将条形码粘贴在答题卡的指定位置上.
3.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,修改时用橡皮擦干净,再选涂其他答案.
4.答非选择题时,必须使用0.5毫米的黑色字迹的签字笔书写.要求字体工整,笔迹清晰,严格按题号所示的答题区域作答,超出答题区域书写的答案无效;在试卷,草稿纸上答题无效.
5.保持答题卡清洁、完整.严禁折叠、破损,严禁在答题卡上做任何标记,严禁使用涂改液、胶带纸、修正带.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
一、选择题:本大题共有12小题,每小题3分,共36分.每小题只有一个正确选项,请将答题卡上对应题目的答案标号涂黑.
1. 下列二次根式是最简二次根式的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据最简二次根式的概念逐一进行判断即可.
【详解】A. ,故A选项不符合题意;
B. ,故B选项不符合题意;
C. ,故C选项不符合题意;
D. 是最简二次根式,符合题意,
故选D.
【点睛】本题考查了最简二次根式的识别,熟练掌握二次根式的化简以及最简二次根式的概念是解题的关键.
2. 人民日报讯,2020年6月23日,中国成功发射北斗系统第55颗导航卫星,至此中国提前半年全面完成北斗三号全球卫星导航系统星座部署.北斗三号卫星上配置的新一代国产原子钟,使北斗导航系统授时精度达到了十亿分之一秒.十亿分之一用科学记数法可以表示为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】十亿分之一即为,故用科学记数法表示之.
【详解】
故选:B.
【点睛】本题考查了科学记数法表示绝对值小于1的数,对于绝对值小于1的数,其科学记数法的形式为:,其中,n是正整数,它等于第一个非零数字前的零的个数.
3. 实数a、b在数轴上的对应点的位置如图所示,下列式子成立的是( )
A. a>b B. |a|<|b| C. a+b<0 D. >0
【答案】C
【解析】
【分析】先由数轴可知:-2<a<-1,0<b<1,且|a|>|b|,再判断即可.
【详解】解:由数轴图可得:-2<a<-1,0<b<1,
∴a<b,故选项A错误;
|a|>|b|,故选项B错误;
a+b<0,故选项C正确;
<0,故选项D错误.
故选:C
【点睛】本题主要考查了实数与数轴,解题的关键是利用数轴确定a,b的取值范围.利用数轴可以比较任意两个实数的大小,即在数轴上表示的两个实数,右边的总比左边的大,在原点左侧,绝对值大的反而小.
4. 下列运算正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用合并同类项、积的乘方、单项式乘单项式、多项式乘多项式直接计算判断即可.
【详解】解:A. ,选项错误;
B. ,选项错误;
C. ,选项正确;
D. ,选项错误;
故选:C.
【点睛】本题考查了整式的运算,熟练掌握运算法则是解题的关键.
5. 如图,CD∥AB,点O在AB上,OE平分BOD,OF⊥OE, D=,则AOF的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据平行线的性质解答即可.
【详解】解:,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
故选D.
【点睛】此题考查平行线的性质,关键是根据平行线的性质解答.
6. 下图是由5个完全相同的小正方体组成的立体图形,它的俯视图是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】俯视图是从上往下看到的图形,注意能看到的棱都要体现出来,根据定义可得答案.
【详解】解:从上往下看上层看到两个正方形,下层一个正方形,
所以看到的是
故选B.
【点睛】本题考查的是简单组合体的三视图,掌握三视图的含义是解题的关键.
7. 下表记录了甲、乙、丙、丁四名跳远运动员选拔赛成绩平均数与方差,从这四人中选择一名成绩好又发挥稳定的运动员参加决赛,最合适的是( )
运动员
甲
乙
丙
丁
平均数()
376
350
376
350
方差
12.5
13.5
2.4
5.4
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
【答案】C
【解析】
【分析】首先比较平均数,平均数相同时选择方差较小的运动员参加.
【详解】解:∵乙和丁的平均数最小,
∴从甲和丙中选择一人参加比赛,
∵丙的方差最小,
∴选择丙参赛;
故选:C.
【点睛】此题考查了平均数和方差,方差是用来衡量一组数据波动大小的量,方差越大,表明这组数据偏离平均数越大,即波动越大,数据越不稳定;反之,方差越小,表明这组数据分布比较集中,各数据偏离平均数越小,即波动越小,数据越稳定.
8. 如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=12,点D在边BC上,点E在线段AD上,EF⊥AC于点F,EG⊥EF交AB于点G,若EF=EG,则CD的长为( )
A. 3.6 B. 4 C. 4.8 D. 5
【答案】B
【解析】
【分析】过点D作DH⊥BC交AB于点H,根据△AFE∽△ACD和△AEG∽△ADH可得DC=DH,再由△BDH∽△BCA,根据相似三角形的性质列出方程即可求出CD.
【详解】解:过点D作DH⊥BC交AB于点H,
∵EF⊥AC,∴EF∥BC,
∴△AFE∽△ACD,∴,
∵DH⊥BC,EG⊥EF,∴DH∥EG,
∴△AEG∽△ADH,∴,
∴
∵EF=EG,
∴DC=DH,
设DH=DC=x,则BD=12-x,
又∵△BDH∽△BCA,
∴,即,
解得:x=4,即CD=4,
故选B.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定和性质,根据相似的性质得到DC=DH是解题关键.
9. 如图,⊙O是等边△ABC的内切圆,分别切AB,BC,AC于点E,F,D,P是上一点,则∠EPF的度数是( )
A. 65° B. 60° C. 58° D. 50°
【答案】B
【解析】
【分析】连接OE,OF.求出∠EOF的度数即可解决问题.
【详解】解:如图,连接OE,OF.
∵⊙O是△ABC的内切圆,E,F是切点,
∴OE⊥AB,OF⊥BC,
∴∠OEB=∠OFB=90°,
∵△ABC是等边三角形,
∴∠B=60°,
∴∠EOF=120°,
∴∠EPF=∠EOF=60°,
故选:B.
【点睛】本题考查三角形的内切圆与内心,切线的性质,圆周角定理等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.
10. 若菱形ABCD的一条对角线长为8,边CD的长是方程x2﹣10x+24=0的一个根,则该菱形ABCD的周长为( )
A 16 B. 24 C. 16或24 D. 48
【答案】B
【解析】
【分析】解方程得出x=4或x=6,分两种情况:①当AB=AD=4时,4+4=8,不能构成三角形;②当AB=AD=6时,6+6>8,即可得出菱形ABCD的周长.
【详解】解:如图所示:
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=AD,
∵x2﹣10x+24=0,
因式分解得:(x﹣4)(x﹣6)=0,
解得:x=4或x=6,
分两种情况:
①当AB=AD=4时,4+4=8,不能构成三角形;
②当AB=AD=6时,6+6>8,
∴菱形ABCD的周长=4AB=24.
故选:B.
【点睛】本题考查菱形的性质、解一元二次方程-因式分解法、三角形的三边关系,熟练掌握并灵活运用是解题的关键.
11. 如图,在平面直角坐标系中,矩形ABCD的顶点A,C分别在x轴,y轴的正半轴上,点D(-2,3),AD=5,若反比例函数 (k>0,x>0)的图象经过点B,则k的值为( )
A. B. 8 C. 10 D.
【答案】D
【解析】
【分析】先由D(-2,3),AD=5,求得A(2,0),即得AO=2;设AD与y轴交于E,求得E(0,1.5),即得EO=1.5;作BF垂直于x轴于F,求证△AOE ∽△CDE,可得,求证△AOE∽△BFA,可得AF=2,BF=,进而可求得B(4,);将B(4,)代入反比例函数,即可求得k的值.
【详解】解:如图,过D作DH垂直x轴于H,设AD与y轴交于E,过B作BF垂直于x轴于F,
∵点D(-2,3),AD=5,
∴DH=3,
∴,
∴A(2,0),即AO=2,
∵D(-2,3),A(2,0),
∴AD所在直线方程为:,
∴E(0,1.5),即EO=1.5,
∴,
∴ED=AD- AE=5-=,
∵∠AOE=∠CDE,∠AEO=∠CED,
∴△AOE ∽△CDE,
∴,
∴,
∴在矩形ABCD中,,
∵∠EAO+∠BAF=90°,
又∠EAO+∠AEO=90°,
∴∠AEO=∠BAF,
又∵∠AOE=∠BFA,
∴△BFA∽△AOE,
∴,
∴代入数值,可得AF=2,BF=,
∴OF=AF+AO=4,
∴B(4,),
∴将B(4,)代入反比例函数,得,
故选:D.
【点睛】本题主要考查了待定系数法求反比例函数的系数、相似三角形的判定与性质、勾股定理、矩形的性质等知识.解题关键是通过求证△AOE ∽△CDE,△AOE∽△BFA,得到B点坐标,将B点坐标代入反比例函数,即可得解.
12. 如图,矩形中,相交于点O,过点B作交于点F,交于点M,过点D作交于点E,交于点N,连接.则下列结论:
①;②;
③;④当时,四边形是菱形.
其中,正确结论的个数是( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】D
【解析】
【分析】通过判断△AND≌△CMB即可证明①,再判断出△ANE≌△CMF证明出③,再证明出△NFM≌△MEN,得到∠FNM=∠EMN,进而判断出②,通过 DF与EB先证明出四边形为平行四边形,再通过三线合一以及内角和定理得到∠NDO=∠ABD=30°,进而得到DE=BE,即可知四边形为菱形.
【详解】∵BF⊥AC
∴∠BMC=90°
又∵
∴∠EDO=∠MBO,DE⊥AC
∴∠DNA=∠BMC=90°
∵四边形ABCD为矩形
∴AD=BC,AD∥BC,DC∥AB
∴∠ADB=∠CBD
∴∠ADB-∠EDO=∠CBD-∠MBO即∠AND=∠CBM
在△AND与△CMB
∵
∴△AND≌△CMB(AAS)
∴AN=CM,DN=BM,故①正确.
∵AB∥CD
∴∠NAE=∠MCF
又∵∠DNA=∠BMC=90°
∴∠ANE=∠CMF=90°
在△ANE与△CMF中
∵
∴△ANE≌△CMF(ASA)
∴NE=FM,AE=CF,故③正确.
在△NFM与△MEN中
∵
∴△NFM≌△MEN(SAS)
∴∠FNM=∠EMN
∴NF∥EM,故②正确.
∵AE=CF
∴DC-FC=AB-AE,即DF=EB
又根据矩形性质可知DF∥EB
∴四边形DEBF为平行四边
根据矩形性质可知OD=AO,
当AO=AD时,即三角形DAO为等边三角形
∴∠ADO=60°
又∵DN⊥AC
根据三线合一可知∠NDO=30°
又根据三角形内角和可知∠ABD=180°-∠DAB-∠ADB=30°
故DE=EB
∴四边形DEBF为菱形,故④正确.
故①②③④正确
故选D.
【点睛】本题矩形性质、全等三角形性质与证明、菱形的判定,能够找对相对应的全等三角形是解题关键.
二、填空题:本大题共有8小题,每小题3分,共24分.请将答案填在答题卡上的对应横线上.
13. 函数自变量x的取值范围是 _____.
【答案】x≥1且x≠3
【解析】
【分析】根据分式成立的条件,二次根式成立的条件列不等式组,从而求解.
【详解】解:根据题意得:,
解得x≥1,且x≠3,
即:自变量x取值范围是x≥1且x≠3.
故答案为x≥1且x≠3.
【点睛】本题考查函数自变量的取值范围;分式有意义的条件;二次根式有意义的条件.
14. 已知关于x的分式方程的解为非负数,则正整数m的所有个数为_______个.
【答案】4
【解析】
【分析】求出分式方程的解,根据题意建立不等式,求得解集,后确定正整数解得个数,注意方程的增根时对应的m值,要删除.
【详解】∵,
∴m+2(x-1)=3,
解得x=,
∵分式方程的解为非负数,
∴≥0,
解得m≤5,
∴正整数m的值为1,2,3,4,5,
∵x=1是分式方程的增根,
∴m=3,要扣除,
∴正整数m的所有个数为4个,
故答案为:4.
【点睛】本题考查了分式方程的解法,解不等式,求不等式的正整数解,分式方程的增根,熟练解分式方程,根据解的非负数性质构造不等式并求其特殊解是解题的关键,注意增根.
15. 计算:的结果是______.
【答案】
【解析】
【分析】利用积的乘方的逆运算和同底数幂乘法的逆运算解答.
【详解】
=
=
=,
故答案为:.
【点睛】此题考查积的乘方的逆运算和同底数幂乘法的逆运算,平方差计算公式,二次根式的混合运算,熟记运算公式是解题的关键.
16. 如图,正方形ABCD中,点E、F分别在边CD,AD上,BE与CF交于点G.若BC=4,DE=AF=1,则GF的长为_____.
【答案】2.6
【解析】
【分析】先证明△CDF≌△BCE,得到∠BGC=90°,利用面积法求出,求出CF=5,即可求出GF.
【详解】解:∵四边形ABCD为正方形,BC=4,
∴∠CDF=∠BCE=90°,AD=DC=BC=4,
又∵DE=AF=1,
∴CE=DF=3,
∴在△CDF和△BCE中,
,
∴△CDF≌△BCE(SAS),
∴∠DCF=∠CBE,
∵∠DCF+∠BCF=90°,
∴∠CBE+∠BCF=90°,
∴∠BGC=90°,
∵在Rt△BCE中,BC=4,CE=3,
∴
∴BE•CG=BC•CE,
∴,
∵△CDF≌△BCE(SAS),
∴CF=BE=5,
∴GF=CF﹣CG=5﹣=2.6.
故答案为:2.6.
【点睛】本题考查了正方形的性质,勾股定理等知识,证明△CDF≌△BCE是解题关键.
17. 婷婷和她妈妈玩猜拳游戏.规定每人每次至少要出一个手指,两人出拳的手指数之和为偶数时婷婷获胜.那么,婷婷获胜的概率为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,可用列举法、列表法或树状统计图来计算出总次数和婷婷获胜的次数,从而求出婷婷获胜的概率
【详解】解:根据题意,一共有25个等可能的结果,即(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(2,5),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(3,5),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4),(4,5),(5,1),(5,2),(5,3),(5,4),(5,5);
两人出拳的手指数之和为偶数的结果有13个,
所以婷婷获胜的概率为
故答案为:
【点睛】本题考查的是用列举法等来求概率,找出所有可能的结果数和满足要求的结果数是解决问题的关键.
18. 如图,在矩形中,.分别以点为圆心,以大于的长为半径画弧,两弧相交于点和.作直线分别与交于点,则__________.
【答案】2.
【解析】
【分析】连接DN,在矩形ABCD中,AD=4,AB=8,根据勾股定理可得BD的长,根据作图过程可得,MN是BD的垂直平分线,所以DN=BN,在Rt△ADN中,根据勾股定理得DN的长,在Rt△DON中,根据勾股定理得ON的长,进而可得MN的长.
【详解】如图,连接DN,
在矩形ABCD中,AD=4,AB=8,
∴BD=,
根据作图过程可知:
MN是BD的垂直平分线,
∴DN=BN,OB=OD=2,
∴AN=AB-BN=AB-DN=8-DN,
在Rt△ADN中,根据勾股定理,得
DN2=AN2+AD2,
∴DN2=(8-DN)2+42,
解得DN=5,
在Rt△DON中,根据勾股定理,得
ON=,
∵CD∥AB,
∴∠MDO=∠NBO,
∠DMO=∠BNO,
∵OD=OB,
∴△DMO≌△BNO(AAS),
∴OM=ON=,
∴MN=2.
故答案为:2.
【点睛】本题考查了作图-基本作图、线段垂直平分线的性质、勾股定理、矩形的性质,解决本题的关键是掌握线段垂直平分线的性质.
19. 将二次函数的图象先向下平移1个单位,再向右平移3个单位,得到的图象与一次函数的图象有公共点,则实数b的取值范围是_____________.
【答案】
【解析】
【分析】先根据平移原则:上→加,下→减,左→加,右→减写出解析式,再列方程组,有公共点则△≥0,则可求出b的取值.
【详解】解:由题意得:平移后得到的二次函数的解析式为:y=(x-3)2-1,
则,
∴(x-3)2-1=2x+b,
整理得,x2-8x+8-b=0,
∴△=(-8)2-4×1×(8-b)≥0,
解得,b≥-8,
故答案是:b≥-8.
【点睛】主要考查的是函数图象的平移和两函数的交点问题,两函数有公共点:说明两函数有一个交点或两个交点,可利用方程组→一元二次方程→△≥0的问题解决.
20. 如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标是,点B在第一象限内,,点E是线段上的一个动点,连接,将射线绕点E顺时针旋转交于点F,当最短时点F的坐标是____________.
【答案】
【解析】
【分析】由已知易得△BEF∽△BAE,则对应边成比例,可得,从而当BE最小时,BF最小,而当BE⊥x轴时,BE最小即垂线段最短,此时可得EF⊥AB,过点F作FD⊥x轴于点D,利用30゜角的直角三角形的性质和勾股定理,即可求得F点的坐标.
【详解】∵∠BEF=∠BAO=60゜,∠B=∠B
∴△BEF∽△BAE
∴
∴
∴当BE最小时,BF也最小
而当BE⊥x轴时,垂线段最短,故BE最小,因而BF也最小
∴∠FEA=90゜−∠BEF=30゜
∴∠EFA=180゜−∠FEA−∠BAO=90゜
即EF⊥AB
过点F作FD⊥x轴于点D,如图
在Rt△BEA中,∠ABE=90゜-∠BAO=30゜
∴AE=
∵在Rt△FEA中,∠FEA=30゜
∴
在Rt△FDA中,∠AFD=90゜-∠BAO=30゜
∴
由勾股定理得:
∵OD=
∴D点坐标为
【点睛】本题考查了垂线段最短,相似三角形的判定与性质,30゜角的直角三角形的性质,勾股定理等知识,关键是根据相似三角形的性质,把BF最短转化为线段BE最短.
三、解答题:本大题共有6小题,共60分.请将必要的文字说明、计算过程或推理过程写在答题卡的对应位置.
21. 一只不透明袋子中装有1个白球和若干个红球,这些球除颜色外都相同,某课外学习小组做摸球试验:将球搅匀后从中任意摸出1个球,记下颜色后放回、搅匀,不断重复这个过程,获得数据如下:
摸球的次数
200
300
400
1000
1600
2000
摸到白球的频数
72
93
130
334
532
667
摸到白球的频率
0.3600
0.3100
0.3250
0.3340
0.3325
0.3335
(1)该学习小组发现,随着摸球次数的增多,摸到白球的频率在一个常数附近摆动,请直接写出这个常数(精确到0.01),由此估出红球有几个?
(2)在这次摸球试验中,从袋中随机摸出1个球,记下颜色后放回,再从中随机摸出1个球,利用画树状图或列表的方法表示所有可能出现的结果,并求两次摸到的球恰好1是个白球,1个是红球的概率.
【答案】(1)这个常数是0.33,由此估出红球有2个;(2)
【解析】
【分析】(1)计算频率的平均数,后按照精确度求得近似数即可;根据概率公式建立方程求解即可;
(2)画树状图求解即可.
【详解】(1)根据题意,得
=0.3325
≈0.33,
设有x个红球,根据题意,得,
解得x≈2
经检验,符合题意.
故这个常数是0.33,由此估出红球有2个.
(2)画树状图如下:
据图知,所有等可能的情况有9种,其中恰好摸到1个白球,1个红球的情况有4种,
则P(恰好摸到1个白球,1个红球).
所以从该袋中摸出2个球,恰好摸到1个白球、1个红球的结果的概率为.
【点睛】本题考查了用频率估计概率,画树状图计算概率,准确理解频率估计概率的意义,熟练画树状图是解题的关键.
22. 如图,一艘渔船位于小岛的北偏东方向,距离小岛的点处,它沿着点的南偏东的方向航行.
(1)渔船航行多远距离小岛最近(结果保留根号)?
(2)渔船到达距离小岛最近点后,按原航向继续航行到点处时突然发生事故,渔船马上向小岛上的救援队求救,问救援队从处出发沿着哪个方向航行到达事故地点航程最短,最短航程是多少(结果保留根号)?
【答案】(1);(2)南偏东;
【解析】
【分析】(1)过点作的垂线交于点,则AD为所求,根据已知条件得到∠BAD=45°即可解答;
(2)根据特殊角的锐角三角函数值得到∠C=30°,∠DBC=60°,从而求出BC的长度,再求出∠DBE的度数,即可得到∠EBC的度数.
【详解】解:(1)过点作的垂线交于点,
∵垂线段最短,上的点距离点最近,即为所求,
由题意可知:∠BAF=30°,∠CAF=15°,
∴,
∴渔船航行时,距离小岛最近.
(2)在中,,
∠DBC=60°,
∵∠ABD=45°,∠ABE=90°-30°=60°,
∴,
.
答:从处沿南偏东出发,最短行程.
【点睛】本题考查了解直角三角形的应用中的方向角问题,结合航海中的实际问题,将解直角三角形的相关知识有机结合,体现了数学应用于实际生活的思想.
23. 某企业接到生产一批设备的订单,要求不超过12天完成.这种设备的出厂价为1200元/台,该企业第一天生产22台设备,第二天开始,每天比前一天多生产2台.若干天后,每台设备的生产成本将会增加,设第x天(x为整数)的生产成本为m(元台),m与x的关系如图所示.
(1)若第x天可以生产这种设备y台,则y与x的函数关系式为______,x的取值范围为______;
(2)第几天时,该企业当天的销售利润最大?最大利润为多少?
(3)求当天销售利润低于10800元的天数.
【答案】(1);
(2)第6天时,该企业利润最大,12800元.
(3)7天
【解析】
【分析】(1)根据题意确定一次函数的解析式,实际问题中x的取值范围要使实际问题有意义;
(2)求出当天利润与天数的函数解析式,确定其最大值即可;
(3)根据(2)中的函数解析式列出不等式方程即可解答.
【详解】(1)根据题意,得y与x的解析式为:()
(2)设当天的当天的销售利润为w元,则根据题意,得
当1≤x≤6时,
w=(1200-800)(2x+20)=800x+8000,
∵800>0,∴w随x的增大而增大,
∴当x=6时,w最大值=800×6+8000=12800.
当6<x≤12时,
易得m与x的关系式:m=50x+500
w=[1200-(50x+500)]×(2x+20)
=-100x2+400x+14000=-100(x-2)2+14400.
∵此时图象开口向下,在对称轴右侧,w随x的增大而减小,天数x为整数,
∴当x=7时,w有最大值,为11900元,
∵12800>11900,
∴当x=6时,w最大,且w最大值=12800元,
答:该厂第6天获得的利润最大,最大利润是12800元.
(3)由(2)可得,
1≤x≤6时,
解得:x<3.5
则第1-3天当天利润低于10800元,
当6<x≤12时,
解得x<-4(舍去)或x>8
则第9-12天当天利润低于10800元,
故当天销售利润低于10800元的天数有7天.
【点睛】本题主要考查一次函数和二次函数的应用,解题关键在于理解题意,利用待定系数法确定函数的解析式,并分类讨论.
24. 已知,如图,AB是⊙O的直径,点C为⊙O上一点,OF⊥BC于点F,交⊙O于点E,AE与BC交于点H,点D为OE的延长线上一点,且∠ODB=∠AEC.
(1)求证:BD是⊙O的切线;
(2)求证:CE2=EH•EA;
(3)若⊙O的半径为5,sinA=,求BH的长.
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3).
【解析】
【分析】(1)由圆周角定理和已知条件证出∠ODB=∠ABC,再证出∠ABC+∠DBF=90°,即∠OBD=90°,即可得出BD是⊙O的切线;
(2)连接AC,由垂径定理得出,得出∠CAE=∠ECB,再由公共角∠CEA=∠HEC,证明△CEH∽△AEC,得出对应边成比例,即可得出结论;
(3)连接BE,由圆周角定理得出∠AEB=90°,由三角函数求出BE,再根据勾股定理求出EA,得出BE=CE=6,由(2)的结论求出EH,然后根据勾股定理求出BH即可.
【详解】(1)证明:∵∠ODB=∠AEC,∠AEC=∠ABC,
∴∠ODB=∠ABC,
∵OF⊥BC,
∴∠BFD=90°,
∴∠ODB+∠DBF=90°,
∴∠ABC+∠DBF=90°,
即∠OBD=90°,
∴BD⊥OB,
∴BD是⊙O的切线;
(2)证明:连接AC,如图1所示:
∵OF⊥BC,
∴,
∴∠CAE=∠ECB,
∵∠CEA=∠HEC,
∴△CEH∽△AEC,
∴,
∴CE2=EH•EA;
(3)解:连接BE,如图2所示:
∵AB是⊙O的直径,
∴∠AEB=90°,
∵⊙O的半径为5,sin∠BAE=,
∴AB=10,BE=AB•sin∠BAE=10×=6,
∴EA===8,
∵,
∴BE=CE=6,
∵CE2=EH•EA,
∴EH==,
在Rt△BEH中,BH===.
25. 如图,在平面直角坐标系xOy中,矩形ABCD的边AB=4,BC=6.若不改变矩形ABCD的形状和大小,当矩形顶点A在x轴的正半轴上左右移动时,矩形的另一个顶点D始终在y轴的正半轴上随之上下移动.
(1)当∠OAD=30°时,求点C的坐标;
(2)设AD的中点为M,连接OM、MC,当四边形OMCD的面积为时,求OA的长;
(3)当点A移动到某一位置时,点C到点O的距离有最大值,请直接写出最大值,并求此时cos∠OAD的值.
【答案】(1)点C的坐标为(2,3+2);(2)OA=3;(3)OC的最大值为8,cos∠OAD=.
【解析】
【分析】(1)作CE⊥y轴,先证∠CDE=∠OAD=30°得CE=CD=2,DE=,再由∠OAD=30°知OD=AD=3,从而得出点C坐标;
(2)先求出S△DCM=6,结合S四边形OMCD=知S△ODM=,S△OAD=9,设OA=x、OD=y,据此知x2+y2=36,xy=9,得出x2+y2=2xy,即x=y,代入x2+y2=36求得x的值,从而得出答案;
(3)由M为AD的中点,知OM=3,CM=5,由OC≤OM+CM=8知当O、M、C三点在同一直线时,OC有最大值8,连接OC,则此时OC与AD的交点为M,ON⊥AD,证△CMD∽△OMN得,据此求得MN=,ON=,AN=AM﹣MN=,再由OA=及cos∠OAD=可得答案.
【详解】(1)如图1,过点C作CE⊥y轴于点E,
∵矩形ABCD中,CD⊥AD,
∴∠CDE+∠ADO=90°,
又∵∠OAD+∠ADO=90°,
∴∠CDE=∠OAD=30°,
∴在Rt△CED中,CE=CD=2,DE==2,
在Rt△OAD中,∠OAD=30°,
∴OD=AD=3,
∴点C的坐标为(2,3+2);
(2)∵M为AD的中点,
∴DM=3,S△DCM=6,
又S四边形OMCD=,
∴S△ODM=,
∴S△OAD=9,
设OA=x、OD=y,则x2+y2=36,xy=9,
∴x2+y2=2xy,即x=y,
将x=y代入x2+y2=36得x2=18,
解得x=3(负值舍去),
∴OA=3;
(3)OC的最大值为8,
如图2,M为AD的中点,
∴OM=3,CM==5,
∴OC≤OM+CM=8,
当O、M、C三点在同一直线时,OC有最大值8,
连接OC,则此时OC与AD的交点为M,过点O作ON⊥AD,垂足为N,
∵∠CDM=∠ONM=90°,∠CMD=∠OMN,
∴△CMD∽△OMN,
∴,即,
解得MN=,ON=,
∴AN=AM﹣MN=,
在Rt△OAN中,OA=,
∴cos∠OAD=.
【点睛】本题是四边形的综合问题,解题的关键是掌握矩形的性质、勾股定理、相似三角形的判定与性质等知识点.
26. 如图,抛物线与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.直线l与抛物线交于A,D两点,与y轴交于点E,点D的坐标为.
(1)求A,B两点的坐标及直线l的函数表达式;
(2)若点P是抛物线上的点,点P的横坐标为,过点P作轴,垂足为M.与直线l交于点N,当点N是线段的三等分点时,求点P的坐标;
(3)若点Q是y轴上的点,且,求点Q的坐标.
【答案】(1);;(2)点P的坐标为或;(3)点Q的坐标为或
【解析】
【分析】(1)令y=0,便可由抛物线的解析式求得A、B点坐标,用待定系数法求得直线AD的解析式;
(2)设P(m,m2-m-3),用m表示N点坐标,分两种情况:PM=3MN;PM=3PN.分别列出m的方程进行解答便可;
(3)分两种情况,Q点在y轴正半轴上时;Q点在y轴负半轴上时.再分别解决问题.
【详解】解:(1)令,得,解得,,或,
∴,
设直线l的解析式为,
把,D代入,则有,
解得,,
∴直线l的解析式为;
(2)如图1,根据题意可知,点P与点N的坐标分别为,
∴,,,
分两种情况:
①当时,得,
解得,,或(舍),
∴;
②当时,
得,
解得,,或(舍),
∴;
∴当点N是线段的三等分点时,点P的坐标为或;
(3)∵直线与y轴交于点E,
∴点E的坐标为,
分两种情况:①如图2.当点Q在y轴的正半轴上时,记为点,
过作于点H,则,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
连接,
∵,
∴轴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
②如图3,当点Q在y轴的负半轴上时,记为点,
过作于G,则,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
由①可知,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
综上,点Q的坐标为或
【点睛】本题是二次函数的综合题,主要考查了二次函数的图象与性质,待定系数法,等腰三角形的性质与判定,勾股定理,相似三角形的判定与性质,熟练掌握相似三角形的判定与性质是解题的关键.
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