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辽宁省葫芦岛市兴城市2021年中考数学一模试题含解析
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这是一份辽宁省葫芦岛市兴城市2021年中考数学一模试题含解析,共30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年辽宁省葫芦岛市兴城市中考数学一模试卷
一、选择题(共10小题).
1.在1、﹣1、3、﹣2这四个数中,最大的数是( )
A.1 B.﹣1 C.3 D.﹣2
2.下列几何体其中左视图是矩形的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
3.下列运算正确的是( )
A.4xy﹣2y=2x B.(x﹣3)2=x2﹣9
C.(﹣2a2)3=﹣8a5 D.a6÷a4=a2
4.下列调查中,适宜采用全面调查方式的是( )
A.调查一批新型节能灯泡的使用寿命
B.调查一批饮料的防腐剂情况
C.对某市初中生每天阅读时间的调查
D.对某班学生视力情况的调查
5.不等式组的解集在数轴上表示为( )
A. B.
C. D.
6.若关于x的方程2x(x﹣1)+mx=﹣2有两个相等的实数根,则实数m的值为( )
A.﹣2 B.6 C.﹣2或6 D.2或﹣6
7.一次函数y=kx+b满足kb>0,且y随x的增大而减小,则此函数的图象不经过( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
8.如图,AB是⊙O的直径,CD是弦,CD∥AB,∠BCD=30°,AB=6,则的长为( )
A.π B.4π C.2π D.45π
9.如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,分别以A,C为圆心,大于AC的长为半径作弧,两弧分别交于点D,E,直线DE交AC于点F,交AB于点G,AC=4,AB=3,则CG的长为( )
A.4 B. C. D.2
10.如图,△ABC中,AB=BC=5,AC=4,点D为AC中点,点P从点A出发,以每秒1个单位长度的速度沿折线A﹣B﹣C作匀速运动,点P与点C重合时停止运动.设点P的运动时间为x秒,△PBD的面积为y,则下列图象中能表示y与x的函数关系的图象大致是( )
A. B.
C. D.
二、填空题(本题共8个小题,每小题3分,共24分,不要把答案写在题中横线上)
11.某种冠状病毒的直径为0.00000012纳米,这个数用科学记数法应表示为 .
12.分解因式:2a3﹣8a= .
13.在一个不透明的口袋里有红、黄、蓝三种颜色的小球,这些球除颜色外都相同,其中有5个红球,4个蓝球.若随机摸出一个蓝球的概率为,则随机摸出一个黄球的概率为 .
14.如图所示,将一副直角三角板按图中所示位置摆放,保持两条斜边互相平行,则∠1的度数为 .
15.如图,甲,乙两艘船同时从港口A出发,甲船沿北偏东45°的方向前进,乙船沿北偏东75°方向以每小时30海里的速度前进,两船航行两小时分别到达B,C处,此时测得甲船在乙船的正西方向,则甲船每小时行驶 海里.
16.如图,正方形ABCD中,将线段AD绕点A顺时针旋转30°得到线段AE,CE的延长线交正方形ABCD的对角线BD于点F,则∠DFC的度数为 .
17.如图,在平面直角坐标系中,点A(﹣2,0),B(2,0),点C从点O出发,在第一象限沿射线y=x运动,当△ABC是直角三角形时,点C的坐标为 .
18.如图,等边三角形ABC中,BD是AC边上的中线,点E在线段BD上,∠ACE=45°,AE的延长线交BC于点F,点G在线段AF上,GE=EF,连接CG交BD于点H.下面结论:①CE=AE;②∠ACG=30°;③EB=(﹣1)DE;④CH+DH=AB,其中正确结论的序号为 .
三、解答题(第19题10分,第20题12分,共22分)
19.先化简,再求值(x+1﹣).其中x=﹣2.
20.如图,在平面直角坐标系中,已知△ABC的三个顶点坐标分别是A(1,1),B(5,3),C(2,4).
(1)请作出△ABC绕O点逆时针旋转90°的△A1B1C1;
(2)以点O为位似中心,将△ABC扩大为原来的2倍,在y轴的左侧得到△A2B2C2,请画出△A2B2C2;
(3)请直接写出∠ABC的正弦值.
四、解答题(第21题12分,第22题12分,共24分)
21.某校八年级为了解学生课堂发言情况,随机抽取该年级部分学生,对他们某天在课堂上发言的次数进行了统计,其结果如下表,并绘制了如图所示的两幅不完整的统计图,已知B、E两组发言人数的比为5:2,请结合图中相关数据回答下列问题:
发言次数n
A
0≤n<3
B
3≤n<6
C
6≤n<9
D
9≤n<12
E
12≤n<15
F
15≤n<18
(1)求出样本容量,并补全直方图;
(2)该年级共有学生500人,请估计全年级在这天里发言次数不少于12次的人数;
(3)已知A组发言的学生中恰有1位女生,E组发言的学生中有2位男生.现从A组与E组中分别抽一位学生写报告,请用列表法或画树状图的方法,求所抽的两位学生恰好是一男一女的概率.
22.如图,一次函数y=kx+b(k≠0)的图象与x轴交于点A(,0),与反比例函数y=(a≠0)的图象在第一象限交于点B(4,m),过点B作BC⊥x轴上点C,△ACD的面积为.
(1)求反比例函数y=的解析式;
(2)求证:△BCD是等腰三角形.
五、解答题(本小题满分12分)
23.如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,AD平分∠BAC交BC于点D,点O为AB上一点,以O为圆心,AO为半径的圆经过点D.
(1)求证:BC与⊙O相切;
(2)若BD=AD=,求阴影部分的面积.
六、解答题(本小题满分12分)
24.兴城泳装在国内外享有较高的知名度,网店经销某品牌泳装,每件成本30元,网店按单价不低于成本,且不高于50元销售.在销售过程中发现,泳装每天的销售量y(件)与销售单价x(元)之间满足一次函数关系,其图象如图所示.
(1)求该泳装每天的销售量y(件)与x(元)之间的函数关系式;
(2)当每件泳装的售价为多少元时,每天销售泳装获得的利润为1050元?
(3)销售单价定为多少元时,才能使每天销售泳装获得的利润W(元)最大?最大利润是多少元?
七、解答题(满分12分)
25.如图,在Rt△ABC和Rt△ADE中,AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=90°(AB<AD),△ADE绕点A旋转.
(1)如图1,若连接BD、CE,求证:BD=CE,BD⊥CE;
(2)如图2,若连接CD、BE,取BE中点F,连接AF,试探究AF与CD的数量关系和位置关系,并证明你的结论;
(3)在(2)的条件下,当△ADE旋转到如图3的位置时,点D落在BC延长线上,若AF=1.5,AC=2,请直接写出线段AD的长.
八、解答题(满分14分)
26.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,其中A(3,0),B(﹣1,0),抛物线的对称轴交x轴于点D,直线y=kx+b1经过点A和点C.
(1)求抛物线和直线AC的解析式;
(2)连接CD,若抛物线上存在一点P,使△ACP的面积是△ACD面积的2倍,求点P的坐标;
(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点Q,使线段QA绕Q点顺时针旋转90°得到线段QA1,且A1恰好落在抛物线上?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
参考答案
一、选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.在1、﹣1、3、﹣2这四个数中,最大的数是( )
A.1 B.﹣1 C.3 D.﹣2
解:根据有理数比较大小的方法,可得
﹣2<﹣1<1<3,
∴在1、﹣1、3、﹣2这四个数中,最大的数是3.
故选:C.
2.下列几何体其中左视图是矩形的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
解:圆柱的左视图是矩形;三棱柱的左视图是矩形;长方体的左视图是矩形;圆锥的左视图是三角形;
所以其中左视图是矩形的有3个.
故选:C.
3.下列运算正确的是( )
A.4xy﹣2y=2x B.(x﹣3)2=x2﹣9
C.(﹣2a2)3=﹣8a5 D.a6÷a4=a2
解:A.4xy与﹣2y不是同类项,所以不能合并,故本选项不合题意;
B.(x﹣3)2=x2﹣6x+9,故本选项不合题意;
C.(﹣2a2)3=﹣8a6,故本选项不合题意;
D.a6÷a4=a2,正确.
故选:D.
4.下列调查中,适宜采用全面调查方式的是( )
A.调查一批新型节能灯泡的使用寿命
B.调查一批饮料的防腐剂情况
C.对某市初中生每天阅读时间的调查
D.对某班学生视力情况的调查
解:A、调查一批新型节能灯泡的使用寿命,适宜采用抽样调查方式,故本选项不合题意;
B、调查一批饮料的防腐剂情况,适宜采用抽样调查方式,故本选项不合题意;
C、对某市初中生每天阅读时间的调查,适宜采用抽样调查方式,故本选项不合题意;
D、对某班学生视力情况的调查,适宜采用全面调查,故本选项符合题意;
故选:D.
5.不等式组的解集在数轴上表示为( )
A. B.
C. D.
解:解不等式x+3>2,得:x>﹣1,
解不等式4﹣x>1,得:x<3,
则不等式组的解集为﹣1<x<3,
故选:B.
6.若关于x的方程2x(x﹣1)+mx=﹣2有两个相等的实数根,则实数m的值为( )
A.﹣2 B.6 C.﹣2或6 D.2或﹣6
解:方程整理为2x2+(m﹣2)x+2=0,
根据题意得△=(m﹣2)2﹣4×2×2=0,
解得m1=6或m2=﹣2.
故选:C.
7.一次函数y=kx+b满足kb>0,且y随x的增大而减小,则此函数的图象不经过( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
解:根据y随x的增大而减小得:k<0,又kb>0,则b<0,
故此函数的图象经过第二、三、四象限,
即不经过第一象限.
故选:A.
8.如图,AB是⊙O的直径,CD是弦,CD∥AB,∠BCD=30°,AB=6,则的长为( )
A.π B.4π C.2π D.45π
解:连接OC,如图:
∵AB是⊙O的直径,
∴OA=AB=3,
∵CD∥AB,
∴∠ABC=∠BCD=30°,
∴∠AOC=2∠ABC=60°,
∴的长为=π;
故选:A.
9.如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,分别以A,C为圆心,大于AC的长为半径作弧,两弧分别交于点D,E,直线DE交AC于点F,交AB于点G,AC=4,AB=3,则CG的长为( )
A.4 B. C. D.2
解:由基本作图方法得出,DG垂直平分AC,
则AG=GC,
设GC=x,则BG=3﹣x,
∵∠B=90°,AC=4,AB=3,
∴BC==,
∴BG2+BC2=CG2,
即(3﹣x)2+()2=x2,
解得:x=.
故选:B.
10.如图,△ABC中,AB=BC=5,AC=4,点D为AC中点,点P从点A出发,以每秒1个单位长度的速度沿折线A﹣B﹣C作匀速运动,点P与点C重合时停止运动.设点P的运动时间为x秒,△PBD的面积为y,则下列图象中能表示y与x的函数关系的图象大致是( )
A. B.
C. D.
解:∵AB=BC=5,点D为AC中点,
∴,BD⊥AC,AD=CD=,
∴==,
∴==10,
∴S△ABD=S△BDC=5,
设点D到AB的距离为h,
∴,
即,
解得h=2,
∴点D到AB的距离为2,
同理可得点D到BC的距离为2,
当P在AB上时,PB的长为:5﹣x,高为2,
∴S△PDB==5﹣x(0≤x≤5);
当P在BC上时,PB的长为:x﹣5,高为2,
∴S△PDB==x﹣5(5<x≤10),
故只有选项A符合题意.
故选:A.
二、填空题(本题共8个小题,每小题3分,共24分,不要把答案写在题中横线上)
11.某种冠状病毒的直径为0.00000012纳米,这个数用科学记数法应表示为 1.2×10﹣7 .
解:0.00000012=1.2×10﹣7.
故答案为:1.2×10﹣7.
12.分解因式:2a3﹣8a= 2a(a+2)(a﹣2) .
解:原式=2a(a2﹣4)=2a(a+2)(a﹣2),
故答案为:2a(a+2)(a﹣2)
13.在一个不透明的口袋里有红、黄、蓝三种颜色的小球,这些球除颜色外都相同,其中有5个红球,4个蓝球.若随机摸出一个蓝球的概率为,则随机摸出一个黄球的概率为 .
解:设袋子中黄球有x个,
根据题意,得:=,
解得:x=3,
即袋中黄球有3个,
所以随机摸出一个黄球的概率为=,
故答案为:.
14.如图所示,将一副直角三角板按图中所示位置摆放,保持两条斜边互相平行,则∠1的度数为 75° .
解:∵两三角板的斜边互相平行,
∴∠3=∠2=45°.
∵∠3=∠4+∠5,
∴∠5=∠3﹣∠4=45°﹣30°=15°.
又∵∠1+∠5+90°=180°,
∴∠1=75°.
故答案为:75°.
15.如图,甲,乙两艘船同时从港口A出发,甲船沿北偏东45°的方向前进,乙船沿北偏东75°方向以每小时30海里的速度前进,两船航行两小时分别到达B,C处,此时测得甲船在乙船的正西方向,则甲船每小时行驶 15(﹣1) 海里.
解:设甲船每小时行驶x海里,则AB=2x海里,
如图,
作BD⊥AC于点D,在AC上取点E,使BE=CE,
根据题意可知:
∠BAD=30°,∠C=15°,
∴∠BED=30°,
∴AD=DE=x,
CE=BE=AB=2x,
∴AD+DE+CE=60,
即x+x+2x=60,
解得x=15(﹣1)(海里).
答:甲船每小时行驶15(﹣1)海里.
故答案为:15(﹣1).
16.如图,正方形ABCD中,将线段AD绕点A顺时针旋转30°得到线段AE,CE的延长线交正方形ABCD的对角线BD于点F,则∠DFC的度数为 120° .
解:如图,连接DE,BE,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=AB=BC,∠ADB=∠BDC=45°,
∵将线段AD绕点A顺时针旋转30°得到线段AE,
∴AD=AE,∠DAE=30°,
∴AB=AE,∠EAB=60°,
∴△ABE是等边三角形,
∴AB=BE,∠ABE=60°,
∴BE=BC,∠CBE=30°,
∴∠BCE=75°,
∴∠DCF=15°,
∴∠DFC=180°﹣∠BDC﹣∠DCF=120°,
故答案为:120°.
17.如图,在平面直角坐标系中,点A(﹣2,0),B(2,0),点C从点O出发,在第一象限沿射线y=x运动,当△ABC是直角三角形时,点C的坐标为 (1,)或(2,2) .
解:∵点A(﹣2,0),B(2,0),
∴OA=OB=2,
设点C的坐标为(x,x),
①当∠ACB=90°时,如图,过点C作CD⊥OB于点D,
∵O是AB的中点,
∴OC=OA=OB=2,
∵OD2+CD2=OC2,
∴x2+(x)2=22,
解得x=1(负值舍去),
∴OD=1,CD=,
∴点C的坐标为(1,);
②当∠ABC=90°时,如图,
∴x=OB=2,
∴BC=x=2,
∴点C的坐标为(2,2);
综上所述:点C的坐标为(1,)或(2,2).
故答案为:(1,)或(2,2).
18.如图,等边三角形ABC中,BD是AC边上的中线,点E在线段BD上,∠ACE=45°,AE的延长线交BC于点F,点G在线段AF上,GE=EF,连接CG交BD于点H.下面结论:①CE=AE;②∠ACG=30°;③EB=(﹣1)DE;④CH+DH=AB,其中正确结论的序号为 ①②③④ .
解:∵△ABC是等边三角形,BD是AC边上的中线,
∴BD⊥AC,AD=DC,∠CAB=∠ACB=∠ABC=60°,
∴EC=EA,故①正确,
∵EC=EA,
∴∠ECA=∠EAC=45°,
∴∠BAF=∠BAC﹣∠EAC=15°,
∴∠AFC=∠FAB+∠ABC=75°,
∵EG=EF,CE⊥FG,
∴CF=CG,
∴∠ECF=∠ECG=15°,
∴∠ACG=∠GCF=30°,故②正确,
设AD=DC=m,则AB=AC=2m,BD=m,
∵AD=DE=m,
∴BE=m﹣m,
∴,
∴EB=DE,故③正确,
在Rt△CDH中,∵∠DCH=30°,CD=m,
∴DH=CD=m,CH=m,
∴CH+DH=m=AB,故④正确,
故答案为:①②③④.
三、解答题(第19题10分,第20题12分,共22分)
19.先化简,再求值(x+1﹣).其中x=﹣2.
解:原式=﹣÷
=﹣•
=﹣,
当x=﹣2时,原式=﹣=﹣.
20.如图,在平面直角坐标系中,已知△ABC的三个顶点坐标分别是A(1,1),B(5,3),C(2,4).
(1)请作出△ABC绕O点逆时针旋转90°的△A1B1C1;
(2)以点O为位似中心,将△ABC扩大为原来的2倍,在y轴的左侧得到△A2B2C2,请画出△A2B2C2;
(3)请直接写出∠ABC的正弦值.
解:(1)如图,△A1B1C1为所作;
(2)如图,△A2B2C2为所作;
(3)∵BC==,AC==,AB==,
∴BC2+AC2=AB2,
∴△ABC为等腰直角三角形,
∴sin∠ABC=sin45°=.
四、解答题(第21题12分,第22题12分,共24分)
21.某校八年级为了解学生课堂发言情况,随机抽取该年级部分学生,对他们某天在课堂上发言的次数进行了统计,其结果如下表,并绘制了如图所示的两幅不完整的统计图,已知B、E两组发言人数的比为5:2,请结合图中相关数据回答下列问题:
发言次数n
A
0≤n<3
B
3≤n<6
C
6≤n<9
D
9≤n<12
E
12≤n<15
F
15≤n<18
(1)求出样本容量,并补全直方图;
(2)该年级共有学生500人,请估计全年级在这天里发言次数不少于12次的人数;
(3)已知A组发言的学生中恰有1位女生,E组发言的学生中有2位男生.现从A组与E组中分别抽一位学生写报告,请用列表法或画树状图的方法,求所抽的两位学生恰好是一男一女的概率.
解:(1)∵B、E两组发言人数的比为5:2,E组发言人数占8%,
∴B组发言的人数占20%,
由直方图可知B组人数为10人,
所以,被抽查的学生人数为:10÷20%=50人,
C组人数为:50×30%=15人,
B组人数所占的百分比为:×100%=20%,
F组的人数为:50×(1﹣6%﹣20%﹣30%﹣26%﹣8%),
=50×(1﹣90%),
=50×10%,
=5,
∴样本容量为50人.补全直方图如图;
(2)F组发言的人数所占的百分比为:10%,
所以,估计全年级在这天里发言次数不少于12次的人数为:500×(8%+10%)=90人;
(3)A组发言的学生:50×6%=3人,所以有1位女生,2位男生,
E组发言的学生:50×8%=4人,所以有2位女生,2位男生,
列表如下:
画树状图如下:
共12种情况,其中一男一女的情况有6种,
所以P(一男一女)==.
22.如图,一次函数y=kx+b(k≠0)的图象与x轴交于点A(,0),与反比例函数y=(a≠0)的图象在第一象限交于点B(4,m),过点B作BC⊥x轴上点C,△ACD的面积为.
(1)求反比例函数y=的解析式;
(2)求证:△BCD是等腰三角形.
解:(1)∵B(4,m),
∴点C坐标为(4,0),
点A(,0),
故AC=4﹣=,
∴S△ACD=×AC×OD=×OD=,
∴OD=3,
故点D坐标为(0,﹣3),
设直线AD的表达式为:y=kx+b,则,解得:,
故直线的解析式为y=2x﹣3,
把点B的坐标代入上式得:m=2×4﹣3=5,
故点B(4,5),
将点B的坐标代入反比例函数表达式得:5=,解得:a=20,
故反比例函数的解析式为y=;
(2)由点B(4,5),点C(4,0)得:BC=5,
在Rt△COD中,CD===5,
∴BC=5=CD,
故△BCD为等腰三角形.
五、解答题(本小题满分12分)
23.如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,AD平分∠BAC交BC于点D,点O为AB上一点,以O为圆心,AO为半径的圆经过点D.
(1)求证:BC与⊙O相切;
(2)若BD=AD=,求阴影部分的面积.
解:(1)连接OD,
∵AD平分∠BAC,
∴∠BAD=∠DAC,
∵OD=OA,
∴∠ODA=∠OAD,
∵∠ODA=∠DAC,
∴OD∥AC,
∴∠BDO=∠ACB=90°,
∴DC⊥DO,
∵DO为⊙O的半径,
∴BC与⊙O相切;
(2)∵BD=AD=,
∴∠B=∠DAB,
∵∠BAD=∠DAC,
∴∠B=∠BAD=∠DAC,
∵∠C=90°,
∴∠B=∠BAD=30°,
∴∠BOD=60°,
在Rt△BDO中,BO=2DO,BO2=DO2+BD2,
∵BD=,
∴DO=1,
∴S△BDO==,
∴S扇形ODE==,
∴阴影部分的面积=﹣.
六、解答题(本小题满分12分)
24.兴城泳装在国内外享有较高的知名度,网店经销某品牌泳装,每件成本30元,网店按单价不低于成本,且不高于50元销售.在销售过程中发现,泳装每天的销售量y(件)与销售单价x(元)之间满足一次函数关系,其图象如图所示.
(1)求该泳装每天的销售量y(件)与x(元)之间的函数关系式;
(2)当每件泳装的售价为多少元时,每天销售泳装获得的利润为1050元?
(3)销售单价定为多少元时,才能使每天销售泳装获得的利润W(元)最大?最大利润是多少元?
解:(1)设y与销售单价x之间的函数关系式为:y=kx+b,
将点(30,100)、(45,70)代入一次函数表达式,
得:,
解得:,
故函数的表达式为:y=﹣2x+160;
(2)∵利润为W,
由题意得:W=(x﹣30)(﹣2x+160)=﹣2(x﹣55)2+1250,
∵获得的利润为1050元,
∴﹣2(x﹣55)2+1250=1050,
解得:x=65或45,
∵30≤x≤50,
∴x=45,
故当每件泳装的售价为45元时,每天销售泳装获得的利润为1050元;
(3)∵W=﹣2(x﹣55)2+1250,
∵﹣2<0,故当x<55时,W随x的增大而增大,而30≤x≤50,
∴当x=50时,W有最大值,此时,W=1200,
故销售单价定为50元时,该超市每天的利润最大,最大利润1200元.
七、解答题(满分12分)
25.如图,在Rt△ABC和Rt△ADE中,AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=90°(AB<AD),△ADE绕点A旋转.
(1)如图1,若连接BD、CE,求证:BD=CE,BD⊥CE;
(2)如图2,若连接CD、BE,取BE中点F,连接AF,试探究AF与CD的数量关系和位置关系,并证明你的结论;
(3)在(2)的条件下,当△ADE旋转到如图3的位置时,点D落在BC延长线上,若AF=1.5,AC=2,请直接写出线段AD的长.
【解答】证明:(1)如图1,设EC与BD交于点O,
∵∠BAC=∠DAE=90°,
∴∠BAD=∠CAE,
在△BAD和△CAE中,
,
∴△BAD≌△CAE(SAS),
∴BD=EC,∠ABD=∠ACE,
∵∠ABD+∠CBD+∠ACB=90°,
∴∠CBD+∠ACB+∠ACE=90°,
∴∠BOC=90°,
∴BD⊥CE;
(2)CD=2AF,CD⊥AF,
理由如下:如图2,延长EA至H,使AH=AE,连接BH,延长FA交CD于G,
∵BF=EF,AE=AH,
∴BH=2AF,BH∥AF,
∴∠EAF=∠H,
∵∠DAH=∠BAC=90°,
∴∠BAH=∠DAC,
又∵AB=AC,DA=AE=AH,
∴△ABH≌△ACD(SAS),
∴BH=CD,∠ADC=∠H,
∴∠EAF=∠ADC,CD=2AF,
∵∠EAF+∠DAG=90°,
∴∠ADC+∠DAG=90°,
∴∠AGD=90°,
∴AF⊥CD;
(3)如图3,过点A作AN⊥BC于N,
由(2)可知:CD=2AF=3,
∵AB=AC=2,∠BAC=90°,AN⊥BC,
∴BC=4,AN=BN=CN=2,
∴DN=5,
∴AD===.
八、解答题(满分14分)
26.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,其中A(3,0),B(﹣1,0),抛物线的对称轴交x轴于点D,直线y=kx+b1经过点A和点C.
(1)求抛物线和直线AC的解析式;
(2)连接CD,若抛物线上存在一点P,使△ACP的面积是△ACD面积的2倍,求点P的坐标;
(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点Q,使线段QA绕Q点顺时针旋转90°得到线段QA1,且A1恰好落在抛物线上?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)把A(3,0),B(﹣1,0)代入y=﹣x2+bc+c中,得,解得,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3;
当x=0时,y=3,
∴点C的坐标是(0,3),
把A(3,0)和C(0,3)代入y=kx+b1中,得,解得,
∴直线AC的解析式为y=﹣x+3;
(2)当点P在直线AC下方时,如图1,连接BC,
∵点D是抛物线与x轴的交点,
∴AD=BD,
∴S△ABC=2S△ACD,
∵S△ACP=2S△ACD,
∴S△ACP=S△ABC,此时,点P与点B重合,
即:P(﹣1,0),
过B点作PB∥AC交抛物线于点P,则直线BP的解析式为y=﹣x﹣1①,
∵抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3②,
联立①②解得,(是点B的纵横坐标)或,
∴P(4,﹣5),
当点P在AC上方时,如图2,
过点P作PH∥y轴交AC于H,
设点P(m,﹣m2+2m+3),
∴H(m,﹣m+3),
∴PH=﹣m2+2m+3﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m,
∵S△ACD=AD•yC=×(3﹣1)×3=3,
∴(﹣m2+3m)=2×3=6,
∴m2﹣3m+12=0,
此方程无实数根,此种情况不存在,
∴即点P的坐标为(﹣1,0)或(4,﹣5);
(3)存在,理由:
如图3,①当点Q在x轴上方时,设AC与对称轴交点为Q',
由(1)知,直线AC的解析式为y=﹣x+3,
当x=1时,y=2,
∴Q'坐标为(1,2),
∵Q'D=AD=BD=2,
∴∠Q'AB=∠Q'BA=45°,
∴∠AQ'B=90°,
∴点Q'为所求;
②当点Q在x轴下方时,设点Q(1,m),
过点A1'作A1'E⊥DQ于E,
∴∠A1'EQ=∠QDA=90°,
∴∠DAQ+∠AQD=90°,
由旋转知,AQ=A1'Q,∠AQA1'=90°,
∴∠AQD+∠A1'QE=90°,
∴∠DAQ=∠A1'QE,
∴△ADQ≌△QEA1'(AAS),
∴AD=QE=2,DQ=A1'E=﹣m,
∴点A1'的坐标为(﹣m+1,m﹣2),
代入y=﹣x2+2x+3中,
解得,m=﹣3或m=2(舍),
∴Q的坐标为(1,﹣3),
∴点Q的坐标为(1,2)和(1,﹣3).
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