2022年广东省深圳市深圳中学中考数学一模试卷(word版含答案)
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一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分,每小题有四个选项,其中只有一个是正确的)
1.(3分)下列图形中,属于轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
2.(3分)新型冠状病毒的直径大约为0.000000125米,0.000000125用科学记数法表示为( )
A.0.125×106 B.0.125×10﹣6 C.1.25×107 D.1.25×10﹣7
3.(3分)如图,直线a,b被c所截,a∥b,若∠3=3∠2,则∠3的度数为( )
A.115° B.125° C.135° D.145°
4.(3分)下列计算正确的是( )
A.(a﹣b)2=a2﹣b2 B.(2ab3)2=2a2b6
C.2ab+3ab=5ab D.a2•a4=a8
5.(3分)已知△ABC与△DEF是位似图形,且△ABC与△DEF的周长比为14,则△ABC与△DEF的相似比是( )
A.12 B.13 C.14 D.19
6.(3分)如果关于x的一元二次方程ax2+bx+1=0的一个解是x=1,则代数式2022﹣a﹣b的值为( )
A.﹣2022 B.2021 C.2022 D.2023
7.(3分)下列命题正确的是( )
A.一元二次方程x2﹣3x+1=0没有实数根
B.如果不等式(m﹣3)x>m﹣3的解集为x<1,那么m<3
C.平分弦的直径垂直于弦
D.对角线相等的平行四边形是正方形
8.(3分)如图,已知正方形ABCD的面积为5,点A在数轴上,且表示的数为1.现以A为圆心,AB为半径画圆,和数轴交于点E(E在A的右侧),则点E表示的数为( )
A.3.2 B.5+1 C.5−1 D.5
9.(3分)如图,将抛物线y=x2﹣2x﹣3在x轴下方部分沿x轴翻折,其余部分保持不变,得到图形C1,当直线y=x+b(b<1)与图形C1恰有两个公共点时,则b的取值范围是( )
A.﹣3<b<1 B.﹣3≤b<1 C.﹣1≤b<1 D.﹣1<b<1
10.(3分)如图,在矩形ABCD中,AB=4,BC=3,将△BCD沿射线BD平移a个单位长度(a>0)得到△B'C'D',连接AB',AD',则当△AB'D'是直角三角形时,a的值为( )
A.75 B.165 C.75或165 D.75或3
二、填空题:(本大题共5小题,每小题3分,共15分)
11.(3分)因式分解2m2﹣4m+2= .
12.(3分)甲乙两人参加社会实践活动,随机选择“做社区志愿者”和“做交通引导员”两项中的一项,那么两人同时选择“做社区志愿者”的概率是 .
13.(3分)大门高ME=7.6米,学生身高BD=1.6米,当学生准备进入体温检测有效识别区域时,在点B时测得摄像头M的仰角为30°,当学生刚好离开体温检测有效识别区域AB时,在点A时测得摄像头M的仰角为60°,则AB的长是 .(结果保留根号)
14.(3分)如图,∠ABD=∠CBE=90°,AB=BD,∠CAB=∠E.若BE=10,AD=42,则ACDE的值为 .
15.(3分)如图,点P是反比例函数y=kx(x<0)的图象上的动点,点P绕着定点O(0,0)顺时针旋转45°,得到一个新的点P′,过点P′作二、四象限角平分线的垂线,垂足为M,若△OMP′的面积是12,则k的值为 .
三、解答题:(本题共7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:(﹣2022)0+|−2|﹣6cos45°+8.
17.(6分)先化简,再求值:(1−3x+2)÷x−1x2+2x,从﹣2,0,2中取一个合适的数作为x的值代入求值.
18.(8分)新冠疫情防控期间,银川市某中学积极开展“停课不停学”网络教学活动.为了了解初中生每日线上学习时长t (单位:小时)的情况,在全校范围内随机抽取了部分初中生进行调查,并将所收集的数据分组整理,绘制了如图所示的不完整的频数分布直方图和扇形统计图.
根据图中信息,解答下列问题:
(1)在这次调查活动中,一共抽取了多少名初中生?
(2)若该校有2000名初中生,请你估计该校每日线上学习时长在“3≤t<4”范围的初中生共有多少名?
(3)每日线上学习时长恰好在“2≤t<3”范围的初中生中有甲、乙、丙、丁4人表现特别突出,现从4人中随机选出2人分享在线学习心得,用列表或画树状图的方法求恰好选中甲和乙的概率.
19.(8分)如图,△ABC中,∠BCA=90°,CD是边AB上的中线,分别过点C,D作BA,BC的平行线交于点E,且DE交AC于点O,连接AE.
(1)求证:四边形ADCE是菱形;
(2)若AC=2DE,求sin∠CDB的值.
20.(8分)2022年北京冬奥会吉祥物冰墩墩深受大家的喜欢.某商家两次购进冰墩墩进行销售,第一次用22000元,很快销售一空,第二次又用48000元购进同款冰墩墩,所购进数量是第一次的2倍,但单价贵了10元.
(1)求该商家第一次购进冰墩墩多少个?
(2)若所有冰墩墩都按相同的标价销售,要求全部销售完后的利润率不低于20%(不考虑其他因素),那么每个冰墩墩的标价至少为多少元?
21.(10分)如图,已知抛物线y=−13x2+bx+c交x轴于A(﹣3,0),B(4,0)两点,交y轴于点C,点P是抛物线上一点,连接AC、BC.
(1)求抛物线的表达式;
(2)连接OP,BP,若S△BOP=2S△AOC,求点P的坐标;
(3)在抛物线的对称轴上是否存在点Q,使得∠QBA=75°?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
22.(10分)(1)【基础巩固】如图1,△ABC内接于⊙O,若∠C=60°,弦AB=23,则半径r= ;
(2)【问题探究】如图2,四边形ABCD内接于⊙O,若∠ADC=60°,AD=DC,点B为弧AC上一动点(不与点A,点C重合).
求证:AB+BC=BD;
(3)【解决问题】如图3,一块空地由三条直路(线段AD、AB、BC)和一条道路劣弧CD围成,已知CM=DM=3千米,∠DMC=60°,CD的半径为1千米,市政府准备将这块空地规划为一个公园,主入口在点M处,另外三个入口分别在点C、D、P处,其中点P在CD上,并在公园中修四条慢跑道,即图中的线段DM、MC、CP、PD,是否存在一种规划方案,使得四条慢跑道总长度(即四边形DMCP的周长)最大?若存在,求其最大值;若不存在,说明理由.
2022年广东省深圳中学中考数学一模试卷
教师解析版
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分,每小题有四个选项,其中只有一个是正确的)
1.(3分)下列图形中,属于轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【分析】根据轴对称图形的概念求解.如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形.
【解答】解:选项B能找到这样的一条直线,使这个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,所以是轴对称图形;
选项A、C、D不能找到这样的一条直线,使这个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,所以不是轴对称图形;
故选:B.
2.(3分)新型冠状病毒的直径大约为0.000000125米,0.000000125用科学记数法表示为( )
A.0.125×106 B.0.125×10﹣6 C.1.25×107 D.1.25×10﹣7
【分析】绝对值小于1的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整数指数幂,指数n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:0.000000125=1.25×10﹣7.
故选:D.
3.(3分)如图,直线a,b被c所截,a∥b,若∠3=3∠2,则∠3的度数为( )
A.115° B.125° C.135° D.145°
【分析】利用平行线的性质先说明∠1与∠2的关系,再利用平角求出∠1得结论.
【解答】解:∵a∥b,
∴∠1=∠2.
∵∠3=3∠2,
∴∠3=3∠1.
∵∠3+∠1=180°,
∴3∠1+∠1=180°.
∴∠1=45°.
∴∠3=135°.
故选:C.
4.(3分)下列计算正确的是( )
A.(a﹣b)2=a2﹣b2 B.(2ab3)2=2a2b6
C.2ab+3ab=5ab D.a2•a4=a8
【分析】利用同底数幂的乘法的法则,完全平方公式,合并同类项的法则,积的乘方的法则对各项进行运算即可.
【解答】解:A、(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2,故A不符合题意;
B、(2ab3)2=4a2b6,故B不符合题意;
C、2ab+3ab=5ab,故C符合题意;
D、a2•a4=a6,故D不符合题意;
故选:C.
5.(3分)已知△ABC与△DEF是位似图形,且△ABC与△DEF的周长比为14,则△ABC与△DEF的相似比是( )
A.12 B.13 C.14 D.19
【分析】根据相似三角形的周长比定义相似比解答即可.
【解答】解:∵△ABC与△DEF是位似图形,
∴△ABC∽△DEF,
∵△ABC与△DEF的周长比为14,
∴△ABC与△DEF的相似比是14,
故选:C.
6.(3分)如果关于x的一元二次方程ax2+bx+1=0的一个解是x=1,则代数式2022﹣a﹣b的值为( )
A.﹣2022 B.2021 C.2022 D.2023
【分析】利用一元二次方程解的定义得到a+b=﹣1,然后把2022﹣a﹣b变形为2022﹣(a+b),再利用整体代入的方法计算.
【解答】解:把x=1代入方程ax2+bx+1=0得a+b+1=0,
所以a+b=﹣1,
所以2022﹣a﹣b=2022﹣(a+b)=2022+1=2023.
故选:D.
7.(3分)下列命题正确的是( )
A.一元二次方程x2﹣3x+1=0没有实数根
B.如果不等式(m﹣3)x>m﹣3的解集为x<1,那么m<3
C.平分弦的直径垂直于弦
D.对角线相等的平行四边形是正方形
【分析】根据一元二次方程根的判别式、不等式性质、垂径定理的推论、正方形判定等逐项判断.
【解答】解:∵一元二次方程x2﹣3x+1=0根的判别式Δ=(﹣3)2﹣4=5>0,
∴一元二次方程x2﹣3x+1=0有两个不相等的实数根,故A不正确,不符合题意;
如果不等式(m﹣3)x>m﹣3的解集为x<1,那么m﹣3<0,
∴m<3,故B正确,符合题意;
平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,故C不正确,不符合题意;
对角线相等的平行四边形是矩形,故D不正确,不符合题意.
故选:B.
8.(3分)如图,已知正方形ABCD的面积为5,点A在数轴上,且表示的数为1.现以A为圆心,AB为半径画圆,和数轴交于点E(E在A的右侧),则点E表示的数为( )
A.3.2 B.5+1 C.5−1 D.5
【分析】根据正方形的边长是面积的算术平方根得AD=AE=5,结合A点所表示的数及AE间距离可得点E所表示的数.
【解答】解:∵正方形ABCD的面积为5,且AD=AE,
∴AD=AE=5,
∵点A表示的数是1,且点E在点A的右侧,
∴点E表示的数为1+5.
故选:B.
9.(3分)如图,将抛物线y=x2﹣2x﹣3在x轴下方部分沿x轴翻折,其余部分保持不变,得到图形C1,当直线y=x+b(b<1)与图形C1恰有两个公共点时,则b的取值范围是( )
A.﹣3<b<1 B.﹣3≤b<1 C.﹣1≤b<1 D.﹣1<b<1
【分析】先根据解析式及抛物线与x轴的交点的坐标特点,令y=0,列方程可求得,写出点A和B两点的坐标;画出翻折图形,根据图形观察,当直线过点B时,与新图象有一个公共点,再向上平移直线则与新图象有两个公共点,到经过点A时,开始有三个公共点,所以当直线y=x+b(b<1)与此图象有两个公共点时,就是直线过点A和点B之间的部分,从而得出结论.
【解答】解:如图,
当y=0时,x2﹣2x﹣3=0,
即:x1=3,x2=﹣1,
∴A(﹣1,0),B(3,0),
当直线y=x+b经过点B时,与新图象有一个公共点,
把B(3,0)代入y=x+b得:
3+b=0,
∴b=﹣3,
当直线y=x+b经过点A时,与新图象有三个公共点,
把A(﹣1,0)代入y=x+b中得:
﹣1+b=0,
∴b=1,
∴当直线y=x+b(b<1)与此图象有两个公共点时,b的取值范围是﹣3<b<1.
故选:A.
10.(3分)如图,在矩形ABCD中,AB=4,BC=3,将△BCD沿射线BD平移a个单位长度(a>0)得到△B'C'D',连接AB',AD',则当△AB'D'是直角三角形时,a的值为( )
A.75 B.165 C.75或165 D.75或3
【分析】分两种情况:①如图1,∠D'AB'=90°,②如图2,∠AB'D'=90°,分别作辅助线,构建相似三角形,证明三角形相似列比例式可得对应a的值.
【解答】解:分两种情况:
①如图1,∠D'AB'=90°,延长C'B'交AB于G,过点D'作D'H⊥AB,交BA的延长线于H,
∴∠H=∠AGB'=∠BGB'=90°,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠BAD=∠C=90°,AD=BC=3,
∵tan∠ABD=ADAB=B'GBG,即B'GBG=34,
设B'G=3x,BG=4x,
∴BB'=a=5x,
由平移得:DD'=BB'=5x,
∴D'H=3+3x,AH=BG=4x,
∴AG=AB=BG=4﹣4x,
∵∠D'AB'=∠HAD'+∠BAB'=90°,
∠AD'H+∠HAD'=90°,
∴∠AD'H=∠GAB',
∵∠H=∠AGB'=90°,
∴△D'HA∽△AGB',
∴D'HAG=AHB'G,即3+3x4−4x=4x3x,
∴x=725,
∴a=5×725=75;
②如图2,∠AB'D'=90°,延长C'B'交AB于M,则C'M⊥AB,
∴∠AMB'=90°,
由平移得:B'C'=BC=3,
同理设B'M=3m,BM=4m,则BB'=a=5m,
∴AM=4﹣4m,
∵∠AB'M+∠D'B'C'=90°,∠MAB'+∠AB'M=90°,
∴∠D'B'C'=∠MAB',
∵∠C'=∠AMB'=90°,
∴△D'C'B'∽△B'MA,
∴C'D'MB'=B'C'AM,即43m=34−4m,
∴m=1625,
∴a=5m=5×1625=165;
综上,a的值是75或165.
故选:C.
二、填空题:(本大题共5小题,每小题3分,共15分)
11.(3分)因式分解2m2﹣4m+2= 2(m﹣1)2 .
【分析】直接提取公因式2,进而利用完全平方公式分解因式即可.
【解答】解:原式=2(m2﹣2m+1)
=2(m﹣1)2.
故答案为:2(m﹣1)2.
12.(3分)甲乙两人参加社会实践活动,随机选择“做社区志愿者”和“做交通引导员”两项中的一项,那么两人同时选择“做社区志愿者”的概率是 14 .
【分析】画树状图,展示所有4种等可能的结果数,找出符合条件的结果数,然后根据概率公式求解即可.
【解答】解:把“做社区志愿者”和“做交通引导员”分别记为A、B,
画树状图如下:
共有4种等可能的结果,其中两人同时选择“做社区志愿者”的结果有1种,
∴两人同时选择“做社区志愿者”的概率为14,
故答案为:14.
13.(3分)大门高ME=7.6米,学生身高BD=1.6米,当学生准备进入体温检测有效识别区域时,在点B时测得摄像头M的仰角为30°,当学生刚好离开体温检测有效识别区域AB时,在点A时测得摄像头M的仰角为60°,则AB的长是 43米 .(结果保留根号)
【分析】根据题意得出BD=AC=EF=1.6米,∠MAF=60°,∠MDF=30°,进而求出MF=ME﹣EF=7.6﹣1.6=6(米),∠CMD=60°﹣30°=30°,在Rt△MFC中,求出FC,MC即可.
【解答】解:由题意可知,BD=AC=EF=1.6米,∠MAF=60°,∠MDF=30°,
∴MF=ME﹣EF=7.6﹣1.6=6(米),∠CMD=60°﹣30°=30°,
∴CM=CD,
在Rt△MFC中,MF=6米,∠MFC=60°,
∴FC=33MF=23(米),MC=2FC=43(米)=CD,
∴AB=CD=43米,
故答案为:43米.
14.(3分)如图,∠ABD=∠CBE=90°,AB=BD,∠CAB=∠E.若BE=10,AD=42,则ACDE的值为 25 .
【分析】根据题意可得△ABD为等腰直角三角形,即可求出AB,进而可证△ABC∽△EBD,即可求出结果.
【解答】解:∵∠ABD=90°,AB=BD,AD=42,
∴AB=BD=4,
∵∠ABD=∠CBE=90°,
∴∠ABD﹣∠CBD=∠CBE﹣∠CBD,
∴∠ABC=∠DBE,
∵∠CAB=∠E,
∴△ABC∽△EBD,
∴ACDE=ABBE=410=25,
故答案为:25.
15.(3分)如图,点P是反比例函数y=kx(x<0)的图象上的动点,点P绕着定点O(0,0)顺时针旋转45°,得到一个新的点P′,过点P′作二、四象限角平分线的垂线,垂足为M,若△OMP′的面积是12,则k的值为 ﹣1 .
【分析】过点P作PQ⊥x轴于点Q,设双曲线与二、四象限角平分线交于点N,先证明△OPQ≌△OP′M(AAS),得出S△OPQ=S△OP′M=12,再由S△OPQ=12|k|,建立方程求解即可.
【解答】解:如图,过点P作PQ⊥x轴于点Q,设双曲线与二、四象限角平分线交于点N,
则∠OQP=90°,
∵P′M⊥ON,
∴∠OMP′=90°,
∴∠OQP=∠OMP′,
∵∠POQ+∠POM=∠P′OM+∠POM=45°,
∴∠POQ=∠P′OM,
∵OP=OP′,
∴△OPQ≌△OP′M(AAS),
∴S△OPQ=S△OP′M=12,
∵S△OPQ=12|k|,
∴12|k|=12,
∴k=±1,
∵反比例函数y=kx(x<0)的图象位于第二象限,
∴k<0,
∴k=﹣1.
故答案为:﹣1.
三、解答题:(本题共7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:(﹣2022)0+|−2|﹣6cos45°+8.
【分析】首先计算零指数幂、特殊角的三角函数值、开方和绝对值,然后计算乘法,最后从左向右依次计算,求出算式的值即可.
【解答】解:(﹣2022)0+|−2|﹣6cos45°+8
=1+2−6×22+22
=1+2−32+22
=1.
17.(6分)先化简,再求值:(1−3x+2)÷x−1x2+2x,从﹣2,0,2中取一个合适的数作为x的值代入求值.
【分析】先算括号里,再算括号外,然后把x的值代入进行计算即可解答.
【解答】解:(1−3x+2)÷x−1x2+2x
=x+2−3x+2•x(x+2)x−1
=x−1x+2•x(x+2)x−1
=x,
当x=2时,原式=2.
18.(8分)新冠疫情防控期间,银川市某中学积极开展“停课不停学”网络教学活动.为了了解初中生每日线上学习时长t (单位:小时)的情况,在全校范围内随机抽取了部分初中生进行调查,并将所收集的数据分组整理,绘制了如图所示的不完整的频数分布直方图和扇形统计图.
根据图中信息,解答下列问题:
(1)在这次调查活动中,一共抽取了多少名初中生?
(2)若该校有2000名初中生,请你估计该校每日线上学习时长在“3≤t<4”范围的初中生共有多少名?
(3)每日线上学习时长恰好在“2≤t<3”范围的初中生中有甲、乙、丙、丁4人表现特别突出,现从4人中随机选出2人分享在线学习心得,用列表或画树状图的方法求恰好选中甲和乙的概率.
【分析】(1)由B的人数除以所占百分比即可;
(2)由该校共有初中生人数乘以每日线上学习时长在“3≤t<4”范围的初中生所占的比例即可;
(3)画树状图,共有12种等可能的结果,其中恰好选中甲和乙的结果有2种,再由概率公式求解即可.
【解答】解:(1)由题意得:100÷20%=500(名),
答:在这次调查活动中,一共抽取了500名初中生;
(2)条形统计图中,D的人数为:500﹣50﹣100﹣160﹣40=150(名),
则估计该校每日线上学习时长在“3≤t<4”范围的初中生共有:2000×150500=600(名),
答:估计该校每日线上学习时长在“3≤t<4”范围的初中生共有600名;
(3)画树状图如下:
共有12种等可能的结果,其中恰好选中甲和乙的结果有2种,
∴恰好选中甲和乙的概率为212=16.
19.(8分)如图,△ABC中,∠BCA=90°,CD是边AB上的中线,分别过点C,D作BA,BC的平行线交于点E,且DE交AC于点O,连接AE.
(1)求证:四边形ADCE是菱形;
(2)若AC=2DE,求sin∠CDB的值.
【分析】(1)由DE∥BC,CE∥AB,可证得四边形DBCE是平行四边形,又由△ABC中,∠BCA=90°,CD是边AB上的中线,根据直角三角形斜边的中线等于斜边的一半,可得CD=AD=BD=CE,然后由CE∥AB,证得四边形ADCE平行四边形的性质,继而证得四边形ADCE是菱形;
(2)首先过点C作CF⊥AB于点F,由(1)可知,BC=DE,设BC=x,则AC=2x,然后由勾股定理求得AB,再由三角形的面积,求得CF的长,由勾股定理即可求得CD的长,继而求得答案.
【解答】(1)证明:∵DE∥BC,CE∥AB,
∴四边形DBCE是平行四边形.
∴CE=BD,
又∵CD是边AB上的中线,
∴BD=AD,
∴CE=DA,
又∵CE∥DA,
∴四边形ADCE是平行四边形.
∵∠BCA=90°,CD是斜边AB上的中线,
∴AD=CD,
∴四边形ADCE是菱形;
(2)解:过点C作CF⊥AB于点F,
由(1)可知,BC=DE,
设BC=x,则AC=2x,
在Rt△ABC中,AB=AC2+BC2=5x.
∵12AB•CF=12AC•BC,
∴CF=AC⋅BCAB=255x.
∵CD=12AB=52x,
∴sin∠CDB=CFCD=45.
20.(8分)2022年北京冬奥会吉祥物冰墩墩深受大家的喜欢.某商家两次购进冰墩墩进行销售,第一次用22000元,很快销售一空,第二次又用48000元购进同款冰墩墩,所购进数量是第一次的2倍,但单价贵了10元.
(1)求该商家第一次购进冰墩墩多少个?
(2)若所有冰墩墩都按相同的标价销售,要求全部销售完后的利润率不低于20%(不考虑其他因素),那么每个冰墩墩的标价至少为多少元?
【分析】(1)设第一次购进冰墩墩x个,由题意:第一次用22000元,很快销售一空,第二次又用48000元购进同款冰墩墩,所购进数量是第一次的2倍,但单价贵了10元.列出分式方程,解方程即可;
(2)设每个冰墩墩的标价为a元,由题意:全部销售完后的利润率不低于20%,列出一元一次不等式,解不等式即可.
【解答】解:(1)设第一次购进冰墩墩x个,则第二次购进冰墩墩2x个,
根据题意得:22000x=480002x−10,
解得:x=200,
经检验,x=200是原方程的解,且符合题意,
答:该商家第一次购进冰墩墩200个.
(2)由(1)知,第二次购进冰墩墩的数量为400个.
设每个冰墩墩的标价为a元,
由题意得:(200+400)a≥(1+20%)(22000+48000),
解得:a≥140,
答:每个冰墩墩的标价至少为140元.
21.(10分)如图,已知抛物线y=−13x2+bx+c交x轴于A(﹣3,0),B(4,0)两点,交y轴于点C,点P是抛物线上一点,连接AC、BC.
(1)求抛物线的表达式;
(2)连接OP,BP,若S△BOP=2S△AOC,求点P的坐标;
(3)在抛物线的对称轴上是否存在点Q,使得∠QBA=75°?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)将A(﹣3,0),B(4,0)两点代入y=−13x2+bx+c,即可求解;
(2)先求出S△OAC=6,则S△BOP=12,设P(t,−13t2+13t+4),可得12×4×|−13t2+13t+4|=12,即可求P点坐标;
(3)在对称轴上取点M使QM=MB,则∠EMB=30°,可得MB=2BE,再由BE=72,分别求出BM=QM=7,ME=723,可求Q(12,7+723),Q点关于x轴对称的点为(12,﹣7−723).
【解答】解:(1)将A(﹣3,0),B(4,0)两点代入y=−13x2+bx+c,
∴−3−3b+c=0−163+4b+c=0,
解得b=13c=4,
∴y=−13x2+13x+4;
(2)令x=0,则y=4,
∴C(0,4),
∴OC=4,
∵A(﹣3,0),
∴OA=3,
∴S△OAC=12×3×4=6,
∵S△BOP=2S△AOC,
∴S△BOP=12,
设P(t,−13t2+13t+4),
∵B(4,0),
∴OB=4,
∴12×4×|−13t2+13t+4|=12,
解得t=6或t=﹣5,
∴P(﹣5,﹣6)或(6,﹣6);
(3)存在点Q,使得∠QBA=75°,理由如下:
∵y=−13x2+13x+4=−13(x−12)2+4912,
∴抛物线的对称轴为x=12,
在对称轴上取点M使QM=MB,
∴∠EMB=2∠MQB,
∵∠QBA=75°,
∴∠MQB=15°,
∴∠EMB=30°,
∴MB=2BE,
∵B(4,0),E(12,0),
∴BE=72,
∴BM=QM=7,ME=723,
∴QE=7+723,
∴Q(12,7+723);
Q点关于x轴对称的点为(12,﹣7−723);
综上所述:点Q的坐标为(12,7+723)或(12,﹣7−723).
22.(10分)(1)【基础巩固】如图1,△ABC内接于⊙O,若∠C=60°,弦AB=23,则半径r= 2 ;
(2)【问题探究】如图2,四边形ABCD内接于⊙O,若∠ADC=60°,AD=DC,点B为弧AC上一动点(不与点A,点C重合).
求证:AB+BC=BD;
(3)【解决问题】如图3,一块空地由三条直路(线段AD、AB、BC)和一条道路劣弧CD围成,已知CM=DM=3千米,∠DMC=60°,CD的半径为1千米,市政府准备将这块空地规划为一个公园,主入口在点M处,另外三个入口分别在点C、D、P处,其中点P在CD上,并在公园中修四条慢跑道,即图中的线段DM、MC、CP、PD,是否存在一种规划方案,使得四条慢跑道总长度(即四边形DMCP的周长)最大?若存在,求其最大值;若不存在,说明理由.
【分析】(1)连接AO,BO,得出∠OAB的度数,作OH⊥AB,由直角三角形的性质即可得出答案;
(2)在BD上取点E,使BE=BC,连接EC,AC,证明△ACB≌△DCE(SAS),由全等三角形的性质得出AB=DE,则可得出结论;
(3)连接PM,过点O作OH⊥DM于点H,设OH=x,证明△DOM≌△COM(SSS),得出∠DMO=∠CMO=12∠DMC=30°,可得出HM=3x,由勾股定理求出x,由(2)可知DP+CP=PM,故当PM是直径时,PD+PC最大值为2,则可得出答案.
【解答】(1)解:连接AO,BO,作OH⊥AB,
∵∠C=60°,
∴∠AOB=120°,
∴∠OAB=30°,
∵OH⊥AB,
∴AH=BH=3,
∴OH=AH•tan30°=3×33=1,
∴AO=2OH=2,
故答案为:2;
(2)证明:在BD上取点E,使BE=BC,连接EC,AC,
∵AD=CD,∠ADC=60°,
∴△ADC为等边三角形,
∴DC=AC,∠DCA=60°,
∵四边形ABCD为圆O的内接四边形,
∴∠ABC+∠ADC=180°,
∴∠ABC=120°,
∵AD=CD,
∴AD=CD,
∴∠ABD=∠CBD,
∴∠CBD=60°,
∴△BEC为等边三角形,
∴BC=CE,∠BCE=60°,
∴∠BCA=∠ECD,
∴△ACB≌△DCE(SAS),
∴AB=DE,
∴DB=DE+BE=AB+BC;
(3)解:存在.
∵CM=DM=3千米,
∴当DP+CP取得最大值时,四边形DMCP的周长最大,
连接PM,过点O作OH⊥DM于点H,设OH=x,
∵DM=CM,OM=OM,DO=CO,
∴△DOM≌△COM(SSS),
∴∠DMO=∠CMO=12∠DMC=30°,
∴HM=3x,
∴DH=3−3x,
∵DH2+OH2=OD2,
∴(3−3x)2+x2=12,
∴x=12或x=1(舍去),
∴OH=12,
∴OM=1,
∴D、P、C、M四点共圆,
∴∠DPC=120°,
由(2)可知DP+CP=PM,
故当PM是直径时,PD+PC最大值为2,
∵四边形DMCP的周长=DM+CM+PC+PD=23+PD+PC,
∴四边形DMCP的周长的最大值为:2+23,
即四条慢跑道总长度(即四边形DMCP的周长)的最大值为2+23.
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