2021年辽宁省盘锦市大洼区中考数学二模试卷 解析版
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一、选择题(下列各题的备选答案中只有一个答案是正确的,请将正确答案的序号涂在答题卡上。每小题3分,共30分)
1.﹣2021的绝对值是( )
A.2021 B.﹣2021 C. D.
2.下列图形中既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
3.下列运算正确的是( )
A.(a2)5=a7 B.a6÷(﹣a)2=a4
C.a2⋅(﹣a)3=﹣a6 D.(2a+1)2=4a2+1
4.石墨烯是世界上目前最薄却也最坚硬的纳米材料,还是导电性最好的材料,其理论厚度仅为0.00000000034米,该厚度用科学记数法表示为( )
A.0.34×10﹣9米 B.34.0×10﹣11米
C.3.4×10﹣10米 D.3.4×10﹣9米
5.甲、乙两班分别有10名选手参加学校健美操比赛,两班参赛选手身高的方差分别是=1.5,=2.5,则下列说法正确的是( )
A.甲班选手比乙班选手身高整齐
B.乙班选手比甲班选手身高整齐
C.甲、乙两班选手身高一样整齐
D.无法确定哪班选手身高更整齐
6.学习全等三角形时,数学兴趣小组设计组织了“生活中的全等”的比赛,全班同学的比赛结果统计如表所示:
则得分的众数、中位数分别为( )
得分/分
60
70
80
90
100
人数/人
7
12
10
8
3
A.70分,70分 B.80分,80分 C.80分,70分 D.70分,80分
7.如图,正方形ABCD和正方形EFOG是位似图形,其中点A与点E对应,点A的坐标为(﹣4,2)点E的坐标为(﹣1,1),则这两个正方形位似中心的坐标为( )
A.(2,0) B.(1,1) C.(﹣2,0) D.(﹣1,0)
8.甲、乙两地相距约500千米,随着铁路线路的不断完善,乘坐动车组列车从甲地到乙地比乘坐普通列车节省约1.5小时,已知动车组列车的平均速度是普通列车平均速度的1.8倍,设普通列车的平均速度为x千米/时,根据题意可列方程( )
A. B.
C. D.
9.如图,等边△ABC内接于⊙O,AD⊥BC交⊙O于D,⊙O的半径为3,劣弧的长为( )
A. B. C. D.π
10.如图,AB是半圆O的直径,点P从点O出发,沿OA﹣﹣BO的路径运动一周.设OP为s,运动时间为t,则下列图形能大致地刻画s与t之间关系的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题(共8小题,每小题3分,满分24分)
11.因式分解:x3﹣4x= .
12.化简﹣= .
13.如图,AB为⊙O直径,AC为⊙O的弦,∠BAC=45°,小明向圆内投掷飞镖一次,则飞镖落在阴影部分的概率是 .
14.不等式组的解集是 .
15.甲、乙两人分别从A、B两地同时相向而行,甲离开A地的路程y(km)和行走时间x(h)之间的函数关系用图中直线l1表示,乙距离A地的路程y(km)和行走时间x(h)之间的函数关系用图中直线l2表示,则甲的速度比乙的速度快 km/h.
16.如图,在▱ABCD中,以A为圆心,AB的长为半径作弧交AD于点E,再分别以B、E为圆心,大于的长为半径作弧,两弧在∠BAD内交于点G,作射线AG交BC于点F,若BE=6,AB=5,则AF的长为 .
17.如图,两建筑物的水平距离BC为18m,从A点测得D点的俯角α为30°,测得C点的俯角β为60°.则建筑物CD的高度为 m(结果不作近似计算).
18.菱形ABCD的边长是4,∠DAB=60°,点M、N分别在边AD、AB上,且MN⊥AC,垂足为P,把△AMN沿MN折叠得到△A'MN,若△A'DC恰为等腰三角形,则AP的长为
三、(19小题8分,20小题14分,共22分)
19.(8分)先化简,再求值:÷(1+),其中x=﹣1.
20.(14分)某学校要开展校园文化艺术节活动,为了合理编排节目,对学生最喜爱的歌曲、舞蹈、小品、相声四类节目进行了一次随机抽样调查(每名学生必须选择且只能选择一类),并将调查结果绘制成如下不完整统计图.
请你根据图中信息,回答下列问题:
(1)本次共调查了 名学生.
(2)在扇形统计图中,“歌曲”所在扇形的圆心角等于 度.
(3)补全条形统计图(标注频数).
(4)根据以上统计分析,估计该校2000名学生中最喜爱小品的人数为 人.
(5)九年一班和九年二班各有2名学生擅长舞蹈,学校准备从这4名学生中随机抽取2名学生参加舞蹈节目的编排,那么抽取的2名学生恰好来自同一个班级的概率是多少?
四、(21小题8分,22小题12分,共20分)
21.(8分)如图,在平面直角坐标系中,菱形ABCD的顶点C与原点O重合,点B在y轴的正半轴上,点A在反比例函数y=(k>0,x>0)的图象上,点D的坐标为(4,3).
(1)求k的值;
(2)若将菱形ABCD沿x轴正方向平移,当菱形的顶点D落在函数y=(k>0,x>0)的图象上时,求菱形ABCD沿x轴正方向平移的距离.
22.(12分)如图,点C是以AB为直径的圆O上一点,直线AC与过B点的切线相交于D,点E是BD的中点,直线CE交直线AB于点F.
(1)求证:CF是⊙O的切线;
(2)若ED=3,cosF=,求⊙O的半径.
五、(本题满分14分)
23.(14分)在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx+3经过A(1,0)、B(﹣3,0)两点,与y轴交于点C.
(1)直接写出抛物线的解析式和直线BC解析式;
(2)将△COB沿直线BC平移,得到△EGF(∠EGF=90°).
①如图1,延长GF与抛物线交于点H,当x等于多少时,线段HF有最大值?最大值为多少?
②如图2,当点G平移到(﹣1,﹣1)点时,将△EGF绕点G旋转得到△NGM,MN与EG相交于点Q,当MG经过点B时,求点N的坐标.
六、(本题满分12分)
24.(12分)已知正方形ABCD和正方形EBGF共顶点B,连接AF,H为AF的中点,连接EH,正方形EBGF绕点B旋转.
(1)如图1,当点E落在AB边上、点G落在BC边上时,写出线段EH与CF的数量关系;
(2)如图2,当F点落在BC上时,(1)中的结论是否成立?若成立,写出证明过程;若不成立,请说明理由.
(3)如图3,当点E落在BC上时,(1)中的结论是否成立?若成立,写出证明过程;若不成立,请说明理由.
七、(本题满分14分)
25.(14分)如图1,为美化校园环境,某校计划在一块长为60米,宽为40米的长方形空地上修建一个长方形花圃,并将花圃四周余下的空地修建成同样宽的通道,设通道宽为n米.
(1)用含n的式子表示通道的面积x1;
(2)学校选定该项目由某园林公司承建,已知该园林公司修建通道、花圃的造价y1(元)、y2(元)与修建面积x(m2)之间的函数关系如图2所示.
①求出修建花圃造价y2与花圃面积x2之间的函数关系式;并写出自变量x2的取值范围;
②设修建通道、花圃的总造价为y,求出y与通道面积x1之间的函数关系式,并写出自变量x1的取值范围;
③要求修建的通道的宽度不少于2米且不超过10米,那么通道宽为多少时,修建通道和花圃的总造价最低,最低总造价为多少元?
八、(本题满分14分)
26.(14分)已知:如图,▱ABCD中,AD=3cm,CD=1cm,∠B=45°,点P从点A出发,沿AD方向匀速运动,速度为3cm/s;点Q从点C出发,沿CD方向匀速运动,速度为1cm/s,连接并延长QP交BA的延长线于点M,过M作MN⊥BC,垂足是N,设运动时间为t(s)(0<t<1)
解答下列问题:
(1)当t为何值时,四边形AQDM是平行四边形?
(2)设四边形ANPM的面积为y(cm2),求y与t之间的函数关系式:
(3)是否存在某一时刻t,使四边形ANPM的面积是平行四边形ABCD的面积的一半?若存在,求出相应的t值;若不存在,说明理由.
(4)连接AC,是否存在某一时刻t,使NP与AC的交点把线段AC分成:1的两部分?若存在,求出相应的t值;若不存在,说明理由.
2021年辽宁省盘锦市大洼区中考数学二模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(下列各题的备选答案中只有一个答案是正确的,请将正确答案的序号涂在答题卡上。每小题3分,共30分)
1.﹣2021的绝对值是( )
A.2021 B.﹣2021 C. D.
【分析】根据绝对值的定义直接求得.
【解答】解:﹣2021的绝对值为2021,
故选:A.
2.下列图形中既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据轴对称图形与中心对称图形的概念求解.
【解答】解:A、是轴对称图形,也是中心对称图形.故正确;
B、是轴对称图形,不是中心对称图形.故错误;
C、不是轴对称图形,是中心对称图形.故错误;
D、不是轴对称图形,是中心对称图形.故错误.
故选:A.
3.下列运算正确的是( )
A.(a2)5=a7 B.a6÷(﹣a)2=a4
C.a2⋅(﹣a)3=﹣a6 D.(2a+1)2=4a2+1
【分析】根据积的乘方的运算法则、同底数幂的除法法则、同底数幂的乘法法则和完全平方公式解答即可.
【解答】解:A、(a2)5=a10,原计算错误,故此选项不符合题意;
B、a6÷(﹣a)2=a4,原计算正确,故此选项符合题意;
C、a2⋅(﹣a)3=﹣a5,原计算错误,故此选项不符合题意;
D、(2a+1)2=4a2+4a+1,原计算错误,故此选项不符合题意;
故选:B.
4.石墨烯是世界上目前最薄却也最坚硬的纳米材料,还是导电性最好的材料,其理论厚度仅为0.00000000034米,该厚度用科学记数法表示为( )
A.0.34×10﹣9米 B.34.0×10﹣11米
C.3.4×10﹣10米 D.3.4×10﹣9米
【分析】绝对值小于1的正数也可以利用科学记数法表示,一般形式为a×10﹣n,与较大数的科学记数法不同的是其所使用的是负指数幂,指数由原数左边起第一个不为零的数字前面的0的个数所决定.
【解答】解:0.00000000034米,该厚度用科学记数法表示为3.4×10﹣10米,
故选:C.
5.甲、乙两班分别有10名选手参加学校健美操比赛,两班参赛选手身高的方差分别是=1.5,=2.5,则下列说法正确的是( )
A.甲班选手比乙班选手身高整齐
B.乙班选手比甲班选手身高整齐
C.甲、乙两班选手身高一样整齐
D.无法确定哪班选手身高更整齐
【分析】根据方差的意义可作出判断.方差是用来衡量一组数据波动大小的量,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.
【解答】解:∵=1.5,=2.5
∴<=2.5
则甲班选手比乙班选手身高更整齐.
故选:A.
6.学习全等三角形时,数学兴趣小组设计组织了“生活中的全等”的比赛,全班同学的比赛结果统计如表所示:
则得分的众数、中位数分别为( )
得分/分
60
70
80
90
100
人数/人
7
12
10
8
3
A.70分,70分 B.80分,80分 C.80分,70分 D.70分,80分
【分析】根据众数和中位数的定义解答.
【解答】解:70分的有12人,人数最多,故众数为70分;
处于中间位置的数为第20、21两个数,都为80分,中位数为80分.
故选:D.
7.如图,正方形ABCD和正方形EFOG是位似图形,其中点A与点E对应,点A的坐标为(﹣4,2)点E的坐标为(﹣1,1),则这两个正方形位似中心的坐标为( )
A.(2,0) B.(1,1) C.(﹣2,0) D.(﹣1,0)
【分析】连接AE并延长交x轴于H,根据相似三角形的性质列出比例式,求出OH,得到答案.
【解答】解:连接AE并延长交x轴于H,则点H为位似中心,
∵点A的坐标为(﹣4,2)点E的坐标为(﹣1,1),
∴OF=1,OB=4,EF=1,AB=2,
∵正方形ABCD和正方形EFOG是位似图形,
∴EF∥AB,
∴△HEF∽△HAB,
∴=,即=,
解得,OH=2,
∴点H的坐标为(2,0),
故选:A.
8.甲、乙两地相距约500千米,随着铁路线路的不断完善,乘坐动车组列车从甲地到乙地比乘坐普通列车节省约1.5小时,已知动车组列车的平均速度是普通列车平均速度的1.8倍,设普通列车的平均速度为x千米/时,根据题意可列方程( )
A. B.
C. D.
【分析】根据乘坐动车组列车从甲地到乙地比乘坐普通列车节省约1.5小时,可以列出相应的分式方程.
【解答】解:设普通列车的平均速度为x千米/时,则动车组列车的平均速度平均速度是1.8x千米/小时,
由题意可得:,
故选:C.
9.如图,等边△ABC内接于⊙O,AD⊥BC交⊙O于D,⊙O的半径为3,劣弧的长为( )
A. B. C. D.π
【分析】根据等边三角形的性质得到∠DAC=BAC=30°,根据圆周角定理得到∠DOC=2∠DAC=60°,根据弧长公式计算即可.
【解答】解:∵△ABC是等边三角形,AD⊥BC,
∴∠DAC=BAC=30°,
∴∠DOC=2∠DAC=60°,
∴劣弧的长为=π,
故选:D.
10.如图,AB是半圆O的直径,点P从点O出发,沿OA﹣﹣BO的路径运动一周.设OP为s,运动时间为t,则下列图形能大致地刻画s与t之间关系的是( )
A. B.
C. D.
【分析】依题意,可以知道路程逐渐变大,然后从B到O中逐渐变小直至为0.则可以知道A,B,D不符合题意.
【解答】解:本题考查函数图象变化关系,可以看出从O到A逐渐变大,而弧AB中的半径不变,从B到O中OP逐渐减少直至为0.
故选:C.
二、填空题(共8小题,每小题3分,满分24分)
11.因式分解:x3﹣4x= x(x+2)(x﹣2) .
【分析】首先提取公因式x,进而利用平方差公式分解因式得出即可.
【解答】解:x3﹣4x
=x(x2﹣4)
=x(x+2)(x﹣2).
故答案为:x(x+2)(x﹣2).
12.化简﹣= ﹣ .
【分析】本题考查了二次根式的加减运算,应先化为最简二次根式,再将被开方数相同的二次根式进行合并.
【解答】解:原式=2﹣3=﹣.
13.如图,AB为⊙O直径,AC为⊙O的弦,∠BAC=45°,小明向圆内投掷飞镖一次,则飞镖落在阴影部分的概率是 .
【分析】根据圆周角定理计算圆心角度数,再根据概率公式即可得出答案.
【解答】解:∵∠BAC=45°,
∴∠BOC=90°.
∴小球落在阴影部分的概率为=.
故答案为:.
14.不等式组的解集是 1≤x<4 .
【分析】分别求出不等式组中两不等式的解集,找出解集的公共部分即可确定出解集.
【解答】解:,
由①得:x≥1;由②得:x<4,
则不等式组的解集为1≤x<4.
故答案为:1≤x<4.
15.甲、乙两人分别从A、B两地同时相向而行,甲离开A地的路程y(km)和行走时间x(h)之间的函数关系用图中直线l1表示,乙距离A地的路程y(km)和行走时间x(h)之间的函数关系用图中直线l2表示,则甲的速度比乙的速度快 1 km/h.
【分析】根据题意和函数图象中的数据,可以分别计算出甲、乙的速度,然后即可得到甲的速度比乙的速度快多少.
【解答】解:由图象可得,
甲的速度为6÷1.5=4(km/h),乙的速度为6÷2=3(km/h),
则甲的速度比乙的速度快4﹣3=1(km/h),
故答案为:1.
16.如图,在▱ABCD中,以A为圆心,AB的长为半径作弧交AD于点E,再分别以B、E为圆心,大于的长为半径作弧,两弧在∠BAD内交于点G,作射线AG交BC于点F,若BE=6,AB=5,则AF的长为 8 .
【分析】如图,设AF交BE于点O.证明四边形ABFE是菱形,利用勾股定理求出OA即可解决问题.
【解答】解:如图,设AF交BE于点O.
由作图可知:AB=AE,AF⊥BE,
∴OB=OE,∠BAF=∠EAF,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠EAF=∠AFB,
∴∠BAF=∠AFB,
∴AB=BF=AE,∵AE∥BF,
∴四边形ABFE是平行四边形,
∵AB=AE,
∴四边形ABFE是菱形,
∴OA=OF,OB=OE=3,
在Rt△AOB中,∵∠AOB=90°,
∴OA=,
∴AF=2OA=8.
故答案为:8.
17.如图,两建筑物的水平距离BC为18m,从A点测得D点的俯角α为30°,测得C点的俯角β为60°.则建筑物CD的高度为 12 m(结果不作近似计算).
【分析】首先过点D作DE⊥AB于点E,可得四边形BCDE是矩形,然后分别在Rt△ABC与Rt△ADE中,利用正切函数的知识,求得AB与AE的长,继而可求得答案.
【解答】解:过点D作DE⊥AB于点E,
则四边形BCDE是矩形,
根据题意得:∠ACB=β=60°,∠ADE=α=30°,BC=18m,
∴DE=BC=18m,CD=BE,
在Rt△ABC中,AB=BC•tan∠ACB=18×tan60°=18(m),
在Rt△ADE中,AE=DE•tan∠ADE=18×tan30°=6(m),
∴DC=BE=AB﹣AE=18﹣6=12(m).
故答案为:12.
18.菱形ABCD的边长是4,∠DAB=60°,点M、N分别在边AD、AB上,且MN⊥AC,垂足为P,把△AMN沿MN折叠得到△A'MN,若△A'DC恰为等腰三角形,则AP的长为 或
【分析】△A'DC恰为等腰三角形,分两种情况进行讨论:当A'D=A'C时,当CD=CA'=4时,分别通过解直角三角形,求得AA'的长,即可得到AP的长.
【解答】解:①如图,当A'D=A'C时,∠A'DC=∠A'CD=30°,
∴∠AA'D=60°,
又∵∠CAD=30°,
∴∠ADA'=90°,
∴Rt△ADA'中,AA'===,
由折叠可得,AP=AA'=;
②如图,当CD=CA'=4时,连接BD交AC于O,则
Rt△COD中,CO=CD×cos30°=4×=2,
∴AC=4,
∴AA'=AC﹣A'C=4﹣4,
由折叠可得,AP=AA'=;
故答案为:或.
三、(19小题8分,20小题14分,共22分)
19.(8分)先化简,再求值:÷(1+),其中x=﹣1.
【分析】利用平方差公式、通分将原式化简成,代入x=﹣1即可求出结论.
【解答】解:原式=÷,
=×,
=.
∵x=﹣1,
∴原式==.
20.(14分)某学校要开展校园文化艺术节活动,为了合理编排节目,对学生最喜爱的歌曲、舞蹈、小品、相声四类节目进行了一次随机抽样调查(每名学生必须选择且只能选择一类),并将调查结果绘制成如下不完整统计图.
请你根据图中信息,回答下列问题:
(1)本次共调查了 50 名学生.
(2)在扇形统计图中,“歌曲”所在扇形的圆心角等于 72 度.
(3)补全条形统计图(标注频数).
(4)根据以上统计分析,估计该校2000名学生中最喜爱小品的人数为 640 人.
(5)九年一班和九年二班各有2名学生擅长舞蹈,学校准备从这4名学生中随机抽取2名学生参加舞蹈节目的编排,那么抽取的2名学生恰好来自同一个班级的概率是多少?
【分析】(1)用最喜爱相声类的人数除以它所占的百分比即可得到调查的总人数;
(2)用360°乘以最喜爱歌曲类人数所占的百分比得到“歌曲”所在扇形的圆心角的度数;
(3)先计算出最喜欢舞蹈类的人数,然后补全条形统计图;
(4)用2000乘以样本中最喜爱小品类的人数所占的百分比即可;
(5)画树状图展示所有12种等可能的结果数,再找出抽取的2名学生恰好来自同一个班级的结果数,然后根据概率公式求解.
【解答】解:(1)14÷28%=50,
所以本次共调查了50名学生;
(2)在扇形统计图中,“歌曲”所在扇形的圆心角的度数=360°×=72°;
(3)最喜欢舞蹈类的人数为50﹣10﹣14﹣16=10(人),
补全条形统计图为:
(4)2000×=640,
估计该校2000名学生中最喜爱小品的人数为640人;
故答案为50;72;640;
(5)画树状图为:
共有12种等可能的结果数,其中抽取的2名学生恰好来自同一个班级的结果数为4,
所以抽取的2名学生恰好来自同一个班级的概率==.
四、(21小题8分,22小题12分,共20分)
21.(8分)如图,在平面直角坐标系中,菱形ABCD的顶点C与原点O重合,点B在y轴的正半轴上,点A在反比例函数y=(k>0,x>0)的图象上,点D的坐标为(4,3).
(1)求k的值;
(2)若将菱形ABCD沿x轴正方向平移,当菱形的顶点D落在函数y=(k>0,x>0)的图象上时,求菱形ABCD沿x轴正方向平移的距离.
【分析】(1)过点D作x轴的垂线,垂足为F,首先得出A点坐标,再利用反比例函数图象上点的坐标性质得出即可;
(2)将菱形ABCD沿x轴正方向平移,使得点D落在函数(x>0)的图象D′点处,得出点D′的纵坐标为3,求出其横坐标,进而得出菱形ABCD平移的距离.
【解答】解:(1)过点D作x轴的垂线,垂足为F,
∵点D的坐标为(4,3),
∴OF=4,DF=3,
∴OD=5,
∴AD=5,
∴点A坐标为(4,8),
∴k=xy=4×8=32,
∴k=32;
(2)将菱形ABCD沿x轴正方向平移,使得点D落在函数(x>0)的图象D′点处,
过点D′做x轴的垂线,垂足为F′.
∵DF=3,
∴D′F′=3,
∴点D′的纵坐标为3,
∵点D′在的图象上
∴3=,
解得:x=,
即OF′=,
∴FF′=﹣4=,
∴菱形ABCD平移的距离为.
22.(12分)如图,点C是以AB为直径的圆O上一点,直线AC与过B点的切线相交于D,点E是BD的中点,直线CE交直线AB于点F.
(1)求证:CF是⊙O的切线;
(2)若ED=3,cosF=,求⊙O的半径.
【分析】(1)连CB、OC,根据切线的性质得∠ABD=90°,根据圆周角定理由AB是直径得到∠ACB=90°,即∠BCD=90°,则根据直角三角形斜边上的中线性质得CE=BE,所以∠BCE=∠CBE,所以OBC+∠CBE=∠OCB+∠BCE=90°,然后根据切线的判定定理得CF是⊙O的切线;
(2)CE=BE=DE=3,在Rt△BFE中,利用cosF==,得出tanF==,可计算出BF=4,再利用勾股定理可计算出EF=5,所以CF=CE+EF=8,然后在Rt△OCF中,利用正切定义可计算出OC.
【解答】(1)证明:连CB、OC,如图,
∵BD为⊙O的切线,
∴DB⊥AB,
∴∠ABD=90°,
∵AB是直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠BCD=90°,
∵E为BD的中点,
∴CE=BE,
∴∠BCE=∠CBE,
而∠OCB=∠OBC,
∴∠OBC+∠CBE=∠OCB+∠BCE=90°,
∴OC⊥CF,
∴CF是⊙O的切线;
(2)解:CE=BE=DE=3,
在Rt△BFE中,cosF=,tanF==,
∴BF=4,
∴EF==5,
∴CF=CE+EF=8,
在Rt△OCF中,tanF==,
∴OC=6,
即⊙O的半径为6.
五、(本题满分14分)
23.(14分)在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx+3经过A(1,0)、B(﹣3,0)两点,与y轴交于点C.
(1)直接写出抛物线的解析式和直线BC解析式;
(2)将△COB沿直线BC平移,得到△EGF(∠EGF=90°).
①如图1,延长GF与抛物线交于点H,当x等于多少时,线段HF有最大值?最大值为多少?
②如图2,当点G平移到(﹣1,﹣1)点时,将△EGF绕点G旋转得到△NGM,MN与EG相交于点Q,当MG经过点B时,求点N的坐标.
【分析】(1)把A(1,0),B(﹣3,0)代入y=ax2+bx+3,可得出抛物线解析式,再求出C点坐标即可求解;
(2)①设H(x,﹣x2﹣2x+3),则F(x,x+3),由二次函数的性质可得出答案;
②过点N作ND⊥EG垂足为D,证明△GFB≌△GNQ(ASA),由全等三角形的性质得出QG=BG=,QN=BF=2,根据勾股定理可得出答案.
【解答】解:(1)把A(1,0),B(﹣3,0)两点分别代数入y=ax2+bx+3得:
,
解得:,
∴抛物线解析式为 y=﹣x2﹣2x+3;
当x=0时,y=3,
∴C(0,3),
设直线BC的解析式为y=mx+n,
,
∴,
∴直线BC的解析式为y=x+3;
(2)①设H(x,﹣x2﹣2x+3),则F(x,x+3),
∴HF=,
∴当x=时,线段HF有最大值,最大值为;
②解:过点N作ND⊥EG垂足为D,
设DG=x,
∵B(﹣3,0),点G(﹣1,﹣1),
∴BF=,BG=,
由旋转不变性得∠EFG=∠MHG=45°,FG=NG,∠FGB=∠NGE=90°﹣∠BGE,
∴△GFB≌△GNQ(ASA),
∴QG=BG=,QN=BF=2,
∴DN2=GN2﹣DG2=9﹣x2,
∴,
∴,
解得x=,
∴DN=,
∴.
六、(本题满分12分)
24.(12分)已知正方形ABCD和正方形EBGF共顶点B,连接AF,H为AF的中点,连接EH,正方形EBGF绕点B旋转.
(1)如图1,当点E落在AB边上、点G落在BC边上时,写出线段EH与CF的数量关系;
(2)如图2,当F点落在BC上时,(1)中的结论是否成立?若成立,写出证明过程;若不成立,请说明理由.
(3)如图3,当点E落在BC上时,(1)中的结论是否成立?若成立,写出证明过程;若不成立,请说明理由.
【分析】(1)根据正方形的性质和SAS证明△AEF和△CGF全等,进而利用全等三角形的性质解答即可;
(2)延长FE交AB于点Q,利用正方形的性质解答即可;
(3)延长EH交AB于点N,利用正方形的性质和SAS证明△EBN≌△FEC,进而利用全等三角形的性质解答即可.
【解答】(1)解:,理由如下:
∵四边形ABCD,BEFG是正方形,
∴∠BEF=∠CGF=90°,AB=BC,BE=BG,EF=FG,
∴AE=CG,
在△AEF和△CGF中,
,
∴△AEF≌△CGF(SAS),
∴AF=CF,
∵H为AF的中点,∠AEF=90°,
∴EH=AF,
∴EH=CF;
(2)解:(1)中结论成立,延长FE交AB于点Q,
∵四边形EBGF是正方形,
∴EF=EB,∠EFB=∠EBF=45°,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ABC=90°,AB=BC,
∴∠BQF=∠QBE=45°,
∴QE=EB,
∴QE=EF,
又∵AH=FH,
∴EH=AQ,
∵∠BQF=∠BFQ=45°,
∴BQ=FB,
∴QA=CF,
∴EH=CF;
(3)解:延长EH交AB于点N,
∵四边形EBGF是正方形,
∴EF∥BG,EF=EB=BG,
∵EF∥AG,
∴∠FEH=∠ANH,∠EFH=∠NAH.
又∵AH=FH,
∴△ANH≌△FEH(AAS),
∴NH=EH,AN=EF=BE.
∴EH=EN,BN=EC,
∵四边形ABCD和四边形EBGF都是正方形,
∴∠ABC=∠CEF=90°,EF=EB,
∴△EBN≌△FEC(SAS),
∴NE=CF,
∴EH=CF.
七、(本题满分14分)
25.(14分)如图1,为美化校园环境,某校计划在一块长为60米,宽为40米的长方形空地上修建一个长方形花圃,并将花圃四周余下的空地修建成同样宽的通道,设通道宽为n米.
(1)用含n的式子表示通道的面积x1;
(2)学校选定该项目由某园林公司承建,已知该园林公司修建通道、花圃的造价y1(元)、y2(元)与修建面积x(m2)之间的函数关系如图2所示.
①求出修建花圃造价y2与花圃面积x2之间的函数关系式;并写出自变量x2的取值范围;
②设修建通道、花圃的总造价为y,求出y与通道面积x1之间的函数关系式,并写出自变量x1的取值范围;
③要求修建的通道的宽度不少于2米且不超过10米,那么通道宽为多少时,修建通道和花圃的总造价最低,最低总造价为多少元?
【分析】(1)用含n的式子先表示出花圃的长和宽后利用其矩形面积公式列出式子即可;
(2)①根据y2=kx2+b经过(800,4800)和(1200,6200),列方程组,即可得到结论;
②由已知图像得到y1=40x1且x1+x2=2400,根据花圃的总造价为y=y1+y2即可得到结论;
③根据2≤n≤10,,求得384≤x1≤1600,得到函数解析式y=5x1+104000,根据一次函数的性质即可的结论.
【解答】解:(1)由图可知,通道的面积x1;;
(2)①∵y2=kx2+b经过(800,4800)和(1200,6200),
∴,
解得,
∴y2=35x2+2000;
又∵y2=ax2经过(800,4800),
∴48000=800a,
解得a=60,
∴y2=60x2;
∴;
②由已知图像得y1=40x1且x1+x2=2400,
∴,
∴;
③∵2≤n≤10,,
∴384≤x1≤1600,
当384≤x1≤1600时,y=5x1+104000,
∵k=5>0,
∴y随x1的增大而增大,
∴当x1=384时,y有最小值105920,即总造价最低为105920元,
当x1=384时,有﹣4n2+200n=384,解得n1=2,n2=48(舍去),
所以当通道宽为2米时,修建的通道和花圃的总造价最低为105920元.
八、(本题满分14分)
26.(14分)已知:如图,▱ABCD中,AD=3cm,CD=1cm,∠B=45°,点P从点A出发,沿AD方向匀速运动,速度为3cm/s;点Q从点C出发,沿CD方向匀速运动,速度为1cm/s,连接并延长QP交BA的延长线于点M,过M作MN⊥BC,垂足是N,设运动时间为t(s)(0<t<1)
解答下列问题:
(1)当t为何值时,四边形AQDM是平行四边形?
(2)设四边形ANPM的面积为y(cm2),求y与t之间的函数关系式:
(3)是否存在某一时刻t,使四边形ANPM的面积是平行四边形ABCD的面积的一半?若存在,求出相应的t值;若不存在,说明理由.
(4)连接AC,是否存在某一时刻t,使NP与AC的交点把线段AC分成:1的两部分?若存在,求出相应的t值;若不存在,说明理由.
【分析】(1)根据平行四边形的对角线互相平分得出AP=DP,代入求出即可;
(2)求出AP和MN的值,根据三角形的面积公式求出即可;
(3)假设存在某一时刻t,四边形ANPM的面积是平行四边形ABCD的面积的一半.根据(2)中求出的关系式,列方程求出t的值;
(4)假设存在某一时刻t,使NP与AC的交点把线段AC分成的两部分,证△APW∽△CNW,得出=,代入求出即可.
【解答】解:(1)连接AQ,MD.
∵当AP=PD时,四边形AQDM是平行四边形,
即3t=3﹣3t,
t=,
∴当t=s时,四边形AQDM是平行四边形.
(2)∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,
∴△AMP∽△DQP,
∴=,
∴=,
∴AM=t,
∵MN⊥BC,
∴∠MNB=90°,
∵∠B=45°,
∴∠BMN=45°=∠B,
∴BN=MN,
∵BM=1+t,
在Rt△BMN中,由勾股定理得:BN=MN=(1+t),
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∵MN⊥BC,
∴MN⊥AD,
∴y=×AP×MN
=•3t•(1+t)
即y与t之间的函数关系式为y=t2+t(0<t<1).
(3)假设存在某一时刻t,四边形ANPM的面积是平行四边形ABCD的面积的一半.
此时t2+t=×3×,
整理得:t2+t﹣1=0,
解得t1=,t2=(舍去)
∴当t=s时,四边形ANPM的面积是平行四边形ABCD的面积的一半.
(4)存在某一时刻t,使NP与AC的交点把线段AC分成的两部分,
理由是:假设存在某一时刻t,使NP与AC的交点把线段AC分成的两部分,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴△APW∽△CNW,
∴=,
即=或=,
∴t=或,
∵两数都在0<t<1范围内,即都符合题意,
∴当t=s或s时,NP与AC的交点把线段AC分成的两部分.
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