2022年江苏省江阴市初级中学中考数学模试卷含解析
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这是一份2022年江苏省江阴市初级中学中考数学模试卷含解析,共30页。试卷主要包含了答题时请按要求用笔,下列命题正确的是等内容,欢迎下载使用。
2021-2022中考数学模拟试卷
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题(本大题共12个小题,每小题4分,共48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.如图,点D在△ABC边延长线上,点O是边AC上一个动点,过O作直线EF∥BC,交∠BCA的平分线于点F,交∠BCA的外角平分线于E,当点O在线段AC上移动(不与点A,C重合)时,下列结论不一定成立的是( )
A.2∠ACE=∠BAC+∠B B.EF=2OC C.∠FCE=90° D.四边形AFCE是矩形
2.下列运算中正确的是( )
A.x2÷x8=x−6 B.a·a2=a2 C.(a2)3=a5 D.(3a)3=9a3
3.如图,将半径为2的圆形纸片折叠后,圆弧恰好经过圆心,则折痕的长度为( )
A. B.2 C. D.
4.如图是一组有规律的图案,它们是由边长相同的小正方形组成的,其中部分小正方形涂有阴影,依此规律,第2018个图案中涂有阴影的小正方形个数为( )
A.8073 B.8072 C.8071 D.8070
5.如图,△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,AB=1.点P是斜边AB上一点.过点P作PQ⊥AB,垂足为P,交边AC(或边CB)于点Q,设AP=x,△APQ的面积为y,则y与x之间的函数图象大致为( )
A. B.
C. D.
6.已知⊙O及⊙O外一点P,过点P作出⊙O的一条切线(只有圆规和三角板这两种工具),以下是甲、乙两同学的作业:
甲:①连接OP,作OP的垂直平分线l,交OP于点A;
②以点A为圆心、OA为半径画弧、交⊙O于点M;
③作直线PM,则直线PM即为所求(如图1).
乙:①让直角三角板的一条直角边始终经过点P;
②调整直角三角板的位置,让它的另一条直角边过圆心O,直角顶点落在⊙O上,记这时直角顶点的位置为点M;
③作直线PM,则直线PM即为所求(如图2).
对于两人的作业,下列说法正确的是( )
A.甲乙都对 B.甲乙都不对
C.甲对,乙不对 D.甲不对,已对
7.两个相同的瓶子装满酒精溶液,在一个瓶子中酒精与水的容积之比是1:p,而在另一个瓶子中是1:q,若把两瓶溶液混合在一起,混合液中的酒精与水的容积之比是( )
A. B. C. D.
8.如图,AB是⊙O的直径,C,D是⊙O上位于AB异侧的两点.下列四个角中,一定与∠ACD互余的角是( )
A.∠ADC B.∠ABD C.∠BAC D.∠BAD
9.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=2,以点C为圆心,CB的长为半径画弧,与AB边交于点D,将绕点D旋转180°后点B与点A恰好重合,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
10.下列命题正确的是( )
A.内错角相等 B.-1是无理数
C.1的立方根是±1 D.两角及一边对应相等的两个三角形全等
11.一次函数的图象不经过( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
12.估计的值在( )
A.4和5之间 B.5和6之间 C.6和7之间 D.7和8之间
二、填空题:(本大题共6个小题,每小题4分,共24分.)
13.小明用一个半径为30cm且圆心角为240°的扇形纸片做成一个圆锥形纸帽(粘合部分忽略不计),那么这个圆锥形纸帽的底面半径为_____cm.
14.如图1,点P从△ABC的顶点B出发,沿B→C→A匀速运动到点A,图2是点P运动时,线段BP的长度y随时间x变化的关系图象,其中M为曲线部分的最低点,则△ABC的面积是___.
15.如果关于x的方程(m为常数)有两个相等实数根,那么m=______.
16.分解因式:a2b+4ab+4b=______.
17.当a=3时,代数式的值是______.
18.已知一次函数y=ax+b,且2a+b=1,则该一次函数图象必经过点_____.
三、解答题:(本大题共9个小题,共78分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
19.(6分)如图,⊙O是△ABC的外接圆,AD是⊙O的直径,BC的延长线于过点A的直线相交于点E,且∠B=∠EAC.
(1)求证:AE是⊙O的切线;
(2)过点C作CG⊥AD,垂足为F,与AB交于点G,若AG•AB=36,tanB=,求DF的值
20.(6分)如图①,二次函数的抛物线的顶点坐标C,与x轴的交于A(1,0)、B(﹣3,0)两点,与y轴交于点D(0,3).
(1)求这个抛物线的解析式;
(2)如图②,过点A的直线与抛物线交于点E,交y轴于点F,其中点E的横坐标为﹣2,若直线PQ为抛物线的对称轴,点G为直线PQ上的一动点,则x轴上是否存在一点H,使D、G、H、F四点所围成的四边形周长最小?若存在,求出这个最小值及点G、H的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)如图③,连接AC交y轴于M,在x轴上是否存在点P,使以P、C、M为顶点的三角形与△AOM相似?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
21.(6分)综合与探究
如图1,平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+3与x轴分别交于点A(﹣2,0),B(4,0),与y轴交于点C,点D是y轴负半轴上一点,直线BD与抛物线y=ax2+bx+3在第三象限交于点E(﹣4,y)点F是抛物线y=ax2+bx+3上的一点,且点F在直线BE上方,将点F沿平行于x轴的直线向右平移m个单位长度后恰好落在直线BE上的点G处.
(1)求抛物线y=ax2+bx+3的表达式,并求点E的坐标;
(2)设点F的横坐标为x(﹣4<x<4),解决下列问题:
①当点G与点D重合时,求平移距离m的值;
②用含x的式子表示平移距离m,并求m的最大值;
(3)如图2,过点F作x轴的垂线FP,交直线BE于点P,垂足为F,连接FD.是否存在点F,使△FDP与△FDG的面积比为1:2?若存在,直接写出点F的坐标;若不存在,说明理由.
22.(8分)如图,在△ABC中,点D,E分别在边AB,AC上,且BE平分∠ABC,∠ABE=∠ACD,BE,CD交于点F.
(1)求证:;
(2)请探究线段DE,CE的数量关系,并说明理由;
(3)若CD⊥AB,AD=2,BD=3,求线段EF的长.
23.(8分)计算:﹣12+﹣(3.14﹣π)0﹣|1﹣|.
24.(10分)如图,在平面直角坐标系中,矩形OCDE的三个顶点分别是C(3,0),D(3,4),E(0,4).点A在DE上,以A为顶点的抛物线过点C,且对称轴x=1交x轴于点B.连接EC,AC.点P,Q为动点,设运动时间为t秒.
(1)求抛物线的解析式.
(2)在图①中,若点P在线段OC上从点O向点C以1个单位/秒的速度运动,同时,点Q在线段CE上从点C向点E以2个单位/秒的速度运动,当一个点到达终点时,另一个点随之停止运动.当t为何值时,△PCQ为直角三角形?
(3)在图②中,若点P在对称轴上从点A开始向点B以1个单位/秒的速度运动,过点P做PF⊥AB,交AC于点F,过点F作FG⊥AD于点G,交抛物线于点Q,连接AQ,CQ.当t为何值时,△ACQ的面积最大?最大值是多少?
25.(10分)如图,已知,,.求证:.
26.(12分)某商场以每件30元的价格购进一种商品,试销中发现这种商品每天的销售量m(件)与每件的销售价x(元)满足一次函数关系m=162﹣3x.请写出商场卖这种商品每天的销售利润y(元)与每件销售价x(元)之间的函数关系式.商场每天销售这种商品的销售利润能否达到500元?如果能,求出此时的销售价格;如果不能,说明理由.
27.(12分)如图1,已知抛物线y=﹣x2+x+与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,点D是点C关于抛物线对称轴的对称点,连接CD,过点D作DH⊥x轴于点H,过点A作AE⊥AC交DH的延长线于点E.
(1)求线段DE的长度;
(2)如图2,试在线段AE上找一点F,在线段DE上找一点P,且点M为直线PF上方抛物线上的一点,求当△CPF的周长最小时,△MPF面积的最大值是多少;
(3)在(2)问的条件下,将得到的△CFP沿直线AE平移得到△C′F′P′,将△C′F′P′沿C′P′翻折得到△C′P′F″,记在平移过称中,直线F′P′与x轴交于点K,则是否存在这样的点K,使得△F′F″K为等腰三角形?若存在求出OK的值;若不存在,说明理由.
参考答案
一、选择题(本大题共12个小题,每小题4分,共48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、D
【解析】
依据三角形外角性质,角平分线的定义,以及平行线的性质,即可得到2∠ACE=∠BAC+∠B,EF=2OC,∠FCE=90°,进而得到结论.
【详解】
解:∵∠ACD是△ABC的外角,
∴∠ACD=∠BAC+∠B,
∵CE平分∠DCA,
∴∠ACD=2∠ACE,
∴2∠ACE=∠BAC+∠B,故A选项正确;
∵EF∥BC,CF平分∠BCA,
∴∠BCF=∠CFE,∠BCF=∠ACF,
∴∠ACF=∠EFC,
∴OF=OC,
同理可得OE=OC,
∴EF=2OC,故B选项正确;
∵CF平分∠BCA,CE平分∠ACD,
∴∠ECF=∠ACE+∠ACF=×180°=90°,故C选项正确;
∵O不一定是AC的中点,
∴四边形AECF不一定是平行四边形,
∴四边形AFCE不一定是矩形,故D选项错误,
故选D.
【点睛】
本题考查三角形外角性质,角平分线的定义,以及平行线的性质.
2、A
【解析】
根据同底数幂的除法法则:底数不变,指数相减;同底数幂的乘法法则:同底数幂相乘,底数不变,指数相加;幂的乘方法则:底数不变,指数相乘;积的乘方法则:把每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘进行计算即可.
【详解】
解:A、x2÷x8=x-6,故该选项正确;
B、a•a2=a3,故该选项错误;
C、(a2)3=a6,故该选项错误;
D、(3a)3=27a3,故该选项错误;
故选A.
【点睛】
此题主要考查了同底数幂的乘除法、幂的乘方和积的乘方,关键是掌握相关运算法则.
3、C
【解析】
过O作OC⊥AB,交圆O于点D,连接OA,由垂径定理得到C为AB的中点,再由折叠得到CD=OC,求出OC的长,在直角三角形AOC中,利用勾股定理求出AC的长,即可确定出AB的长.
【详解】
过O作OC⊥AB,交圆O于点D,连接OA,
由折叠得到CD=OC=OD=1cm,
在Rt△AOC中,根据勾股定理得:AC2+OC2=OA2,
即AC2+1=4,
解得:AC=cm,
则AB=2AC=2cm.
故选C.
【点睛】
此题考查了垂径定理,勾股定理,以及翻折的性质,熟练掌握垂径定理是解本题的关键.
4、A
【解析】
观察图形可知第1个、第2个、第3个图案中涂有阴影的小正方形的个数,易归纳出第n个图案中涂有阴影的小正方形个数为:4n+1,由此求解即可.
【详解】
解:观察图形的变化可知:
第1个图案中涂有阴影的小正方形个数为:5=4×1+1;
第2个图案中涂有阴影的小正方形个数为:9=4×2+1;
第3个图案中涂有阴影的小正方形个数为:13=4×3+1;
…
发现规律:
第n个图案中涂有阴影的小正方形个数为:4n+1;
∴第2018个图案中涂有阴影的小正方形个数为:4n+1=4×2018+1=1.
故选:A.
【点睛】
本题考查了图形的变化规律,根据已有图形确定其变化规律是解题的关键.
5、D
【解析】
解:当点Q在AC上时,∵∠A=30°,AP=x,∴PQ=xtan30°=,∴y=×AP×PQ=×x×=x2;
当点Q在BC上时,如下图所示:
∵AP=x,AB=1,∠A=30°,∴BP=1﹣x,∠B=60°,∴PQ=BP•tan60°=(1﹣x),∴ =AP•PQ= = ,∴该函数图象前半部分是抛物线开口向上,后半部分也为抛物线开口向下.故选D.
点睛:本题考查动点问题的函数图象,有一定难度,解题关键是注意点Q在BC上这种情况.
6、A
【解析】
(1)连接OM,OA,连接OP,作OP的垂直平分线l可得OA=MA=AP,进而得到∠O=∠AMO,∠AMP=∠MPA,所以∠OMA+∠AMP=∠O+∠MPA=90°,得出MP是⊙O的切线,(1)直角三角板的一条直角边始终经过点P,它的另一条直角边过圆心O,直角顶点落在⊙O上,所以∠OMP=90°,得到MP是⊙O的切线.
【详解】
证明:(1)如图1,连接OM,OA.
∵连接OP,作OP的垂直平分线l,交OP于点A,∴OA=AP.
∵以点A为圆心、OA为半径画弧、交⊙O于点M;
∴OA=MA=AP,∴∠O=∠AMO,∠AMP=∠MPA,∴∠OMA+∠AMP=∠O+∠MPA=90°,∴OM⊥MP,∴MP是⊙O的切线;
(1)如图1.
∵直角三角板的一条直角边始终经过点P,它的另一条直角边过圆心O,直角顶点落在⊙O上,∴∠OMP=90°,∴MP是⊙O的切线.
故两位同学的作法都正确.
故选A.
【点睛】
本题考查了复杂的作图,重点是运用切线的判定来说明作法的正确性.
7、C
【解析】
混合液中的酒精与水的容积之比为两瓶中的纯酒精与两瓶中的水之比,分别算出纯酒精和水的体积即可得答案.
【详解】
设瓶子的容积即酒精与水的和是1,
则纯酒精之和为:1×+1×=+,
水之和为:+,
∴混合液中的酒精与水的容积之比为:(+)÷(+)=,
故选C.
【点睛】
本题主要考查分式的混合运算,找到相应的等量关系是解决本题的关键.
8、D
【解析】
∵∠ACD对的弧是,对的另一个圆周角是∠ABD,
∴∠ABD=∠ACD(同圆中,同弧所对的圆周角相等),
又∵AB为直径,
∴∠ADB=90°,
∴∠ABD+∠BAD=90°,
即∠ACD+∠BAD=90°,
∴与∠ACD互余的角是∠BAD.
故选D.
9、B
【解析】
阴影部分的面积=三角形的面积-扇形的面积,根据面积公式计算即可.
【详解】
由旋转可知AD=BD,
∵∠ACB=90°,AC=2,
∴CD=BD,
∵CB=CD,
∴△BCD是等边三角形,
∴∠BCD=∠CBD=60°,
∴BC=AC=2,
∴阴影部分的面积=2×2÷2−=2−.
故答案选:B.
【点睛】
本题考查的知识点是旋转的性质及扇形面积的计算,解题的关键是熟练的掌握旋转的性质及扇形面积的计算.
10、D
【解析】解:A.两直线平行,内错角相等,故A错误;
B.-1是有理数,故B错误;
C.1的立方根是1,故C错误;
D.两角及一边对应相等的两个三角形全等,正确.
故选D.
11、B
【解析】
由二次函数,可得函数图像经过一、三、四象限,所以不经过第二象限
【详解】
解:∵,
∴函数图象一定经过一、三象限;
又∵,函数与y轴交于y轴负半轴,
∴函数经过一、三、四象限,不经过第二象限
故选B
【点睛】
此题考查一次函数的性质,要熟记一次函数的k、b对函数图象位置的影响
12、C
【解析】
∵ ,
∴.
即的值在6和7之间.
故选C.
二、填空题:(本大题共6个小题,每小题4分,共24分.)
13、20
【解析】
先求出半径为30cm且圆心角为240°的扇形纸片的弧长,再利用底面周长=展开图的弧长可得.
【详解】
=40π.
设这个圆锥形纸帽的底面半径为r.
根据题意,得40π=2πr,
解得r=20cm.
故答案是:20.
【点睛】
解答本题的关键是有确定底面周长=展开图的弧长这个等量关系,然后由扇形的弧长公式和圆的周长公式求值.
14、12
【解析】
根据图象可知点P在BC上运动时,此时BP不断增大,而从C向A运动时,BP先变小后变大,从而可求出线段长度解答.
【详解】
根据题意观察图象可得BC=5,点P在AC上运动时,BPAC时,BP有最小值,观察图象可得,BP的最小值为4,即BPAC时BP=4,又勾股定理求得CP=3,因点P从点C运动到点A,根据函数的对称性可得CP=AP=3,所以的面积是=12.
【点睛】
本题考查动点问题的函数图象,解题的关键是注意结合图象求出线段的长度,本题属于中等题型.
15、1
【解析】
析:本题需先根据已知条件列出关于m的等式,即可求出m的值.
解答:解:∵x的方程x2-2x+m=0(m为常数)有两个相等实数根
∴△=b2-4ac=(-2)2-4×1?m=0
4-4m=0
m=1
故答案为1
16、b(a+2)2
【解析】
根据公式法和提公因式法综合运算即可
【详解】
a2b+4ab+4b=.
故本题正确答案为.
【点睛】
本题主要考查因式分解.
17、1.
【解析】
先根据分式混合运算顺序和运算法则化简原式,再将a的值代入计算可得.
【详解】
原式=÷
=•
=,
当a=3时,原式==1,
故答案为:1.
【点睛】
本题主要考查分式的化简求值,解题的关键是熟练掌握分式的混合运算顺序和运算法则.
18、(2,1)
【解析】
∵一次函数y=ax+b,
∴当x=2,y=2a+b,
又2a+b=1,
∴当x=2,y=1,
即该图象一定经过点(2,1).
故答案为(2,1).
三、解答题:(本大题共9个小题,共78分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
19、(1)见解析;(2)4
【解析】
分析:(1)欲证明AE是⊙O切线,只要证明OA⊥AE即可;
(2)由△ACD∽△CFD,可得,想办法求出CD、AD即可解决问题.
详解:(1)证明:连接CD.
∵∠B=∠D,AD是直径,
∴∠ACD=90°,∠D+∠1=90°,∠B+∠1=90°,
∵∠B=∠EAC,
∴∠EAC+∠1=90°,
∴OA⊥AE,
∴AE是⊙O的切线.
(2)∵CG⊥AD.OA⊥AE,
∴CG∥AE,
∴∠2=∠3,
∵∠2=∠B,
∴∠3=∠B,
∵∠CAG=∠CAB,
∴△ABC∽△ACG,
∴,
∴AC2=AG•AB=36,
∴AC=6,
∵tanD=tanB=,
在Rt△ACD中,tanD==
CD==6,AD==6,
∵∠D=∠D,∠ACD=∠CFD=90°,
∴△ACD∽△CFD,
∴,
∴DF=4,
点睛:本题考查切线的性质、圆周角定理、垂径定理、相似三角形的判定和性质、解直角三角形等知识,解题关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.
20、【小题1】 设所求抛物线的解析式为:,将A(1,0)、B(-3,0)、 D(0,3)代入,得…………………………………………2分
即所求抛物线的解析式为:……………………………3分
【小题2】 如图④,在y轴的负半轴上取一点I,使得点F与点I关于x轴对称,
在x轴上取一点H,连接HF、HI、HG、GD、GE,则HF=HI…………………①
设过A、E两点的一次函数解析式为:y=kx+b(k≠0),
∵点E在抛物线上且点E的横坐标为-2,将x=-2,代入抛物线,得
∴点E坐标为(-2,3)………………………………………………………………4分
又∵抛物线图象分别与x轴、y轴交于点A(1,0)、B(-3,0)、
D(0,3),所以顶点C(-1,4)
∴抛物线的对称轴直线PQ为:直线x=-1, [中国教#&~@育出%版网]
∴点D与点E关于PQ对称,GD=GE……………………………………………②
分别将点A(1,0)、点E(-2,3)
代入y=kx+b,得:
解得:
过A、E两点的一次函数解析式为:
y=-x+1
∴当x=0时,y=1
∴点F坐标为(0,1)……………………5分
∴=2………………………………………③
又∵点F与点I关于x轴对称,
∴点I坐标为(0,-1)
∴……………………………………④
又∵要使四边形DFHG的周长最小,由于DF是一个定值,
∴只要使DG+GH+HI最小即可 ……………………………………6分
由图形的对称性和①、②、③,可知,
DG+GH+HF=EG+GH+HI
只有当EI为一条直线时,EG+GH+HI最小
设过E(-2,3)、I(0,-1)两点的函数解析式为:,
分别将点E(-2,3)、点I(0,-1)代入,得:
解得:
过I、E两点的一次函数解析式为:y=-2x-1
∴当x=-1时,y=1;当y=0时,x=-;
∴点G坐标为(-1,1),点H坐标为(-,0)
∴四边形DFHG的周长最小为:DF+DG+GH+HF=DF+EI
由③和④,可知:
DF+EI=
∴四边形DFHG的周长最小为. …………………………………………7分
【小题3】 如图⑤,
由(2)可知,点A(1,0),点C(-1,4),设过A(1,0),点C(-1,4)两点的函数解析式为:,得:
解得:,
过A、C两点的一次函数解析式为:y=-2x+2,当x=0时,y=2,即M的坐标为(0,2);
由图可知,△AOM为直角三角形,且, ………………8分
要使,△AOM与△PCM相似,只要使△PCM为直角三角形,且两直角边之比为1:2即可,设P(,0),CM=,且∠CPM不可能为90°时,因此可分两种情况讨论; ……………………………………………………………………………9分
①当∠CMP=90°时,CM=,若则,可求的P(-4,0),则CP=5,,即P(-4,0)成立,若由图可判断不成立;……………………………………………………………………………………10分
②当∠PCM=90°时,CM=,若则,可求出
P(-3,0),则PM=,显然不成立,若则,更不可能成立.……11分
综上所述,存在以P、C、M为顶点的三角形与△AOM相似,点P的坐标为(-4,0)12分
【解析】
(1)直接利用三点式求出二次函数的解析式;
(2)若四边形DFHG的周长最小,应将边长进行转换,利用对称性,要使四边形DFHG的周长最小,由于DF是一个定值,只要使DG+GH+HI最小即可,
由图形的对称性和,可知,HF=HI,GD=GE,
DG+GH+HF=EG+GH+HI
只有当EI为一条直线时,EG+GH+HI最小,即
,DF+EI=
即边形DFHG的周长最小为.
(3)要使△AOM与△PCM相似,只要使△PCM为直角三角形,且两直角边之比为1:2即可,设P(,0),CM=,且∠CPM不可能为90°时,因此可分两种情况讨论,①当∠CMP=90°时,CM=,若则,可求的P(-4,0),则CP=5,,即P(-4,0)成立,若由图可判断不成立;②当∠PCM=90°时,CM=,若则,可求出P(-3,0),则PM=,显然不成立,若则,更不可能成立. 即求出以P、C、M为顶点的三角形与△AOM相似的P的坐标(-4,0)
21、(3)(﹣4,﹣6);(3)①-3;②4;(2)F的坐标为(﹣3,0)或(﹣3,).
【解析】
(3)先将A(﹣3,0),B(4,0),代入y=ax3+bx+2求出a,b的值即可求出抛物线的表达式,再将E点坐标代入表达式求出y的值即可;
(3)①设直线BD的表达式为y=kx+b,将B(4,0),E(﹣4,﹣6)代入求出k,b的值,再将x=0代入表达式求出D点坐标,当点G与点D重合时,可得G点坐标,GF∥x轴,故可得F的纵坐标, 再将y=﹣2代入抛物线的解析式求解可得点F的坐标,再根据m=FG即可得m的值;
②设点F与点G的坐标,根据m=FG列出方程化简可得出m的二次函数关系式,再根据二次函数的图象可得m的取值范围;
(2)分别分析当点F在x轴的左侧时与右侧时的两种情况,根据△FDP与△FDG的面积比为3:3,故PD:DG=3:3.已知FP∥HD,则FH:HG=3:3.再分别设出F,G点的坐标,再根据两点关系列出等式化简求解即可得F的坐标.
【详解】
解:(3)将A(﹣3,0),B(4,0),代入y=ax3+bx+2得:,
解得:,
∴抛物线的表达式为y=﹣x3+x+2,
把E(﹣4,y)代入得:y=﹣6,
∴点E的坐标为(﹣4,﹣6).
(3)①设直线BD的表达式为y=kx+b,将B(4,0),E(﹣4,﹣6)代入得:,
解得:,
∴直线BD的表达式为y=x﹣2.
把x=0代入y=x﹣2得:y=﹣2,
∴D(0,﹣2).
当点G与点D重合时,G的坐标为(0,﹣2).
∵GF∥x轴,
∴F的纵坐标为﹣2.
将y=﹣2代入抛物线的解析式得:﹣x3+x+2=﹣2,
解得:x=+3或x=﹣+3.
∵﹣4<x<4,
∴点F的坐标为(﹣+3,﹣2).
∴m=FG=﹣3.
②设点F的坐标为(x,﹣x3+x+2),则点G的坐标为(x+m,(x+m)﹣2),
∴﹣x3+x+2=(x+m)﹣2,化简得,m=﹣x3+4,
∵﹣<0,
∴m有最大值,
当x=0时,m的最大值为4.
(2)当点F在x轴的左侧时,如下图所示:
∵△FDP与△FDG的面积比为3:3,
∴PD:DG=3:3.
∵FP∥HD,
∴FH:HG=3:3.
设F的坐标为(x,﹣x3+x+2),则点G的坐标为(﹣3x,﹣x﹣2),
∴﹣x3+x+2=﹣x﹣2,整理得:x3﹣6x﹣36=0,
解得:x=﹣3或x=4(舍去),
∴点F的坐标为(﹣3,0).
当点F在x轴的右侧时,如下图所示:
∵△FDP与△FDG的面积比为3:3,
∴PD:DG=3:3.
∵FP∥HD,
∴FH:HG=3:3.
设F的坐标为(x,﹣x3+x+2),则点G的坐标为(3x, x﹣2),
∴﹣x3+x+2=x﹣2,整理得:x3+3x﹣36=0,
解得:x=﹣3或x=﹣﹣3(舍去),
∴点F的坐标为(﹣3,).
综上所述,点F的坐标为(﹣3,0)或(﹣3,).
【点睛】
本题考查了二次函数的应用,解题的关键是熟练的掌握二次函数的应用.
22、(1)证明见解析;(2)DE=CE,理由见解析;(3).
【解析】
试题分析:(1)证明△ABE∽△ACD,从而得出结论;
(2) 先证明∠CDE=∠ACD,从而得出结论;
(3)解直角三角形示得.
试题解析:
(1)∵∠ABE =∠ACD,∠A=∠A,
∴△ABE∽△ACD,
∴;
(2)∵,
∴,
又∵∠A=∠A,
∴△ADE∽△ACB,
∴∠AED =∠ABC,
∵∠AED =∠ACD+∠CDE,∠ABC=∠ABE+∠CBE,
∴∠ACD+∠CDE=∠ABE+∠CBE,
∵∠ABE =∠ACD,
∴∠CDE=∠CBE,
∵BE平分∠ABC,
∴∠ABE=∠CBE,
∴∠CDE=∠ABE=∠ACD,
∴DE=CE;
(3)∵CD⊥AB,
∴∠ADC=∠BDC=90°,
∴∠A+∠ACD=∠CDE+∠ADE=90°,
∵∠ABE =∠ACD,∠CDE=∠ACD,
∴∠A=∠ADE,∠BEC=∠ABE+∠A=∠A+∠ACD=90°,
∴AE=DE,BE⊥AC,
∵DE=CE,
∴AE=DE=CE,
∴AB=BC,
∵AD=2,BD=3,
∴BC=AB=AD+BD=5,
在Rt△BDC中,,
在Rt△ADC中,,
∴,
∵∠ADC=∠FEC=90°,
∴,
∴.
23、1.
【解析】
直接利用绝对值的性质以及零指数幂的性质和负指数幂的性质分别化简得出答案.
【详解】
解:原式=﹣1++4﹣1﹣(﹣1)
=﹣1++4﹣1﹣+1
=1.
【点睛】
本题考查了实数的运算,零指数幂,负整数指数幂,解题的关键是掌握幂的运算法则.
24、(1)y=﹣x2+2x+3;(2)当t=或t=时,△PCQ为直角三角形;(3)当t=2时,△ACQ的面积最大,最大值是1.
【解析】
(1)根据抛物线的对称轴与矩形的性质可得点A的坐标,根据待定系数法可得抛物线的解析式;
(2)先根据勾股定理可得CE,再分两种情况:当∠QPC=90°时;当∠PQC=90°时;讨论可得△PCQ为直角三角形时t的值;
(3)根据待定系数法可得直线AC的解析式,根据S△ACQ=S△AFQ+S△CPQ可得S△ACQ==﹣(t﹣2)2+1,依此即可求解.
【详解】
解:(1)∵抛物线的对称轴为x=1,矩形OCDE的三个顶点分别是C(3,0),D(3,4),E(0,4),点A在DE上,
∴点A坐标为(1,4),
设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2+4,把C(3,0)代入抛物线的解析式,可得a(3﹣1)2+4=0,解得a=﹣1.
故抛物线的解析式为y=﹣(x﹣1)2+4,即y=﹣x2+2x+3;
(2)依题意有:OC=3,OE=4,
∴CE===5,
当∠QPC=90°时,
∵cos∠QPC=,
∴,解得t=;
当∠PQC=90°时,
∵cos∠QCP=,
∴,解得t=.
∴当t=或 t=时,△PCQ为直角三角形;
(3)∵A(1,4),C(3,0),
设直线AC的解析式为y=kx+b,则有:
,解得.故直线AC的解析式为y=﹣2x+2.
∵P(1,4﹣t),将y=4﹣t代入y=﹣2x+2中,得x=1+,
∴Q点的横坐标为1+,将x=1+ 代入y=﹣(x﹣1)2+4 中,得y=4﹣.
∴Q点的纵坐标为4﹣,
∴QF=(4﹣)﹣(4﹣t)=t﹣,
∴S△ACQ =S△AFQ +S△CFQ
=FQ•AG+FQ•DG,
=FQ(AG+DG),
=FQ•AD,
=×2(t﹣),
=﹣(t﹣2)2+1,
∴当t=2时,△ACQ的面积最大,最大值是1.
【点睛】
考查了二次函数综合题,涉及的知识点有:抛物线的对称轴,矩形的性质,待定系数法求抛物线的解析式,待定系数法求直线的解析式,勾股定理,锐角三角函数,三角形面积,二次函数的最值,方程思想以及分类思想的运用.
25、证明见解析.
【解析】
根据等式的基本性质可得,然后利用SAS即可证出,从而证出结论.
【详解】
证明:,
,
即,
在和中,
,
,
.
【点睛】
此题考查的是全等三角形的判定及性质,掌握利用SAS判定两个三角形全等和全等三角形的对应边相等是解决此题的关键.
26、(1)y=﹣3x2+252x﹣1(2≤x≤54);(2)商场每天销售这种商品的销售利润不能达到500元.
【解析】
(1)此题可以按等量关系“每天的销售利润=(销售价﹣进价)×每天的销售量”列出函数关系式,并由售价大于进价,且销售量大于零求得自变量的取值范围.
(2)根据(1)所得的函数关系式,利用配方法求二次函数的最值即可得出答案.
【详解】
(1)由题意得:每件商品的销售利润为(x﹣2)元,那么m件的销售利润为y=m(x﹣2).
又∵m=162﹣3x,∴y=(x﹣2)(162﹣3x),即y=﹣3x2+252x﹣1.
∵x﹣2≥0,∴x≥2.
又∵m≥0,∴162﹣3x≥0,即x≤54,∴2≤x≤54,∴所求关系式为y=﹣3x2+252x﹣1(2≤x≤54).
(2)由(1)得y=﹣3x2+252x﹣1=﹣3(x﹣42)2+432,所以可得售价定为42元时获得的利润最大,最大销售利润是432元.
∵500>432,∴商场每天销售这种商品的销售利润不能达到500元.
【点睛】
本题考查了二次函数在实际生活中的应用,解答本题的关键是根据等量关系:“每天的销售利润=(销售价﹣进价)×每天的销售量”列出函数关系式,另外要熟练掌握二次函数求最值的方法.
27、 (1)2 ;(2) ;(3)见解析.
【解析】
分析:(1)根据解析式求得C的坐标,进而求得D的坐标,即可求得DH的长度,令y=0,求得A,B的坐标,然后证得△ACO∽△EAH,根据对应边成比例求得EH的长,进继而求得DE的长;
(2)找点C关于DE的对称点N(4,),找点C关于AE的对称点G(-2,-),连接GN,交AE于点F,交DE于点P,即G、F、P、N四点共线时,△CPF周长=CF+PF+CP=GF+PF+PN最小,根据点的坐标求得直线GN的解析式:y=x-;直线AE的解析式:y= -x-,过点M作y轴的平行线交FH于点Q,设点M(m,-m²+m+),则Q(m,m-),根据S△MFP=S△MQF+S△MQP,得出S△MFP= -m²+m+,根据解析式即可求得,△MPF面积的最大值;
(3)由(2)可知C(0,),F(0,),P(2,),求得CF=,CP=,进而得出△CFP为等边三角形,边长为,翻折之后形成边长为的菱形C′F′P′F″,且F′F″=4,然后分三种情况讨论求得即可.
本题解析:(1)对于抛物线y=﹣x2+x+,
令x=0,得y=,即C(0,),D(2,),
∴DH=,
令y=0,即﹣x2+x+=0,得x1=﹣1,x2=3,
∴A(﹣1,0),B(3,0),
∵AE⊥AC,EH⊥AH,
∴△ACO∽△EAH,
∴=,即=,
解得:EH=,
则DE=2;
(2)找点C关于DE的对称点N(4,),找点C关于AE的对称点G(﹣2,﹣),
连接GN,交AE于点F,交DE于点P,即G、F、P、N四点共线时,△CPF周长=CF+PF+CP=GF+PF+PN最小,
直线GN的解析式:y=x﹣;直线AE的解析式:y=﹣x﹣,
联立得:F (0,﹣),P(2,),
过点M作y轴的平行线交FH于点Q,
设点M(m,﹣m2+m+),则Q(m, m﹣),(0<m<2);
∴S△MFP=S△MQF+S△MQP=MQ×2=MQ=﹣m2+m+,
∵对称轴为:直线m=<2,开口向下,
∴m=时,△MPF面积有最大值: ;
(3)由(2)可知C(0,),F(0,),P(2,),
∴CF=,CP==,
∵OC=,OA=1,
∴∠OCA=30°,
∵FC=FG,
∴∠OCA=∠FGA=30°,
∴∠CFP=60°,
∴△CFP为等边三角形,边长为,
翻折之后形成边长为的菱形C′F′P′F″,且F′F″=4,
1)当K F′=KF″时,如图3,
点K在F′F″的垂直平分线上,所以K与B重合,坐标为(3,0),
∴OK=3;
2)当F′F″=F′K时,如图4,
∴F′F″=F′K=4,
∵FP的解析式为:y=x﹣,
∴在平移过程中,F′K与x轴的夹角为30°,
∵∠OAF=30°,
∴F′K=F′A
∴AK=4
∴OK=4﹣1或者4+1;
3)当F″F′=F″K时,如图5,
∵在平移过程中,F″F′始终与x轴夹角为60°,
∵∠OAF=30°,
∴∠AF′F″=90°,
∵F″F′=F″K=4,
∴AF″=8,
∴AK=12,
∴OK=1,
综上所述:OK=3,4﹣1,4+1或者1.
点睛:本题是二次函数的综合题,考查了二次函数的交点和待定系数法求二次函数的解析式以及最值问题,考查了三角形相似的判定与性质,等边三角形的判定与性质,等腰三角形的性质等,分类讨论的思想是解题的关键.
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