2022年吉林大学附中力旺实验中学中考数学模拟试卷
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这是一份2022年吉林大学附中力旺实验中学中考数学模拟试卷,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。
2022年吉林大学附中力旺实验中学中考数学模拟试卷
一、选择题(本大题共8小题,每题3分,共24分)
1.(3分)下列四个数中,最大的数是( )
A. B.﹣1 C.0 D.1
2.(3分)下列运算正确的是( )
A.a3+a3=a6 B.a3•a3=2a3 C.(a2)3=a5 D.(﹣2a)2=4a2
3.(3分)下列几何体中,主视图为等腰三角形的是( )
A. B. C. D.
4.(3分)数字13.91万,用科学记数法应表示为( )
A.1.391×106 B.1.391×105 C.1.391×102 D.1.391×103
5.(3分)将一块含30°的直角三角尺ABC按如图所示的方式放置,其中点A,C分别落在直线a,b上,若a∥b,∠1=40°,则∠2的度数为( )
A.40° B.30° C.20° D.10°
6.(3分)已知a,b是两个连续整数,a<﹣1<b,则a,b分别是( )
A.﹣2,﹣1 B.﹣1,0 C.0,1 D.1,2
7.(3分)如图,⊙O是△ABC的外接圆,CD是⊙O的直径.若CD=10,弦AC=6,则cos∠ABC的值为( )
A. B. C. D.
8.(3分)如图,菱形ABCD的顶点分别在反比例函数y=和y=的图象上,且点B和点D关于坐标原点O对称.若∠BCD=60°,则的值为( )
A. B. C.﹣ D.﹣
二、填空题(本大题共6小题,每题3分,共18分)
9.(3分)分解因式:ax2+2ax+a= .
10.(3分)若关于x的方程x2﹣5x+k=0(k为常数)有两个不相等的实数根,则k满足的条件为 .
11.(3分)若一组数据4,9,5,m,3的平均数是5,则这组数据的众数是 .
12.(3分)如图,△ABC是⊙O的内接三角形,AB=2,∠ACB=60°,连接OA,OB,则的长是 .
13.(3分)数学兴趣小组利用无人机测量学校旗杆高度,已知无人机的飞行高度为40米,当无人机与旗杆的水平距离是45米时,观测旗杆顶部的俯角为30°,则旗杆的高度约为 米.
(结果精确到1米,参考数据:≈1.41,≈1.73)
14.(3分)定义:我们将顶点的横坐标和纵坐标互为相反数的二次函数称为“互异二次函数”.如图,在正方形OABC中,点A(0,2),点C(2,0),则互异二次函数y=(x﹣m)2﹣m与正方形OABC有公共点时m的最大值是 .
三、解答题(本大题共10小题,共78分)
15.(6分)先化简,再求值:(x+1)2﹣x(x+1),其中x=2021.
16.(6分)一个不透明的口袋中有四个完全相同的小球,把它们分别标号为1,2,3,4.
(1)随机摸取一个小球的标号是奇数,该事件的概率为 ;
(2)随机摸取一个小球后放回,再随机摸取一个小球.求两次取出小球标号的和等于5的概率.
17.(6分)某网店开展促销活动,其商品一律按8折销售,促销期间用400元在该网店购得某商品的数量较打折前多出2件.问:该商品打折前每件多少元?
18.(7分)如图,矩形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,BE∥AC,AE∥BD.
(1)求证:四边形AOBE是菱形;
(2)若∠AOB=60°,AC=4,求菱形AOBE的面积.
19.(7分)为了解本校九年级学生的体质健康情况,李老师随机抽取35名学生进行了一次体质健康测试,根据测试成绩制成统计图表.
组别
分数段
人数
A
x<60
2
B
60≤x<75
5
C
75≤x<90
a
D
x≥90
12
请根据上述信息解答下列问题:
(1)本次调查属于 调查,样本容量是 ;
(2)表中的a= ,样本数据的中位数位于 组;
(3)补全条形统计图;
(4)该校九年级学生有980人,估计该校九年级学生体质健康测试成绩在D组的有多少人?
20.(7分)如图,方格纸上每个小正方形的边长均为1个单位长度,△ABC的顶点A、B、C都在格点上(两条网格线的交点叫格点),请仅用无刻度的直尺按下列要求画图,并保留画图痕迹(不要求写画法).
(1)将△ABC绕点A按顺时针方向旋转90°,点B的对应点为B1,点C的对应点为C1,请在图①中画出△A1B1C1;
(2)在图②中连结CC1,并写出△ACC1的面积为 ;
(3)在(1)(2)的基础上,在线段CC1上画一点D,使得△ACD的面积是△ACC1面积的,请在图③中完成.
21.(8分)某物流公司的一辆货车A从乙地出发运送货物至甲地,1小时后,这家公司的一辆货车B从甲地出发送货至乙地,货车A、货车B距甲地的距离y(km)与时间x(h)之间的关系如图所示.
(1)当1≤x≤5时,求货车B距甲地的距离y与时间x的关系式;
(2)求货车B到乙地后,货车A还需多长时间到达甲地.
22.(9分)如图,在等腰△ABC中,∠BAC=90°,点D为直线BC上一动点(点D不与B、C重合).以AD为边向右侧作正方形ADEF,连接CF.
【猜想】如图①,当点D在线段BC上时,直接写出CF、BC、CD三条线段的数量关系.
【探究】如图②,当点D在线段BC的延长线上时,判断CF、BC、CD三条线段的数量关系,并说明理由.
【应用】如图③,当点D在线段BC的反向延长线上时,点A、F分别在直线BC两侧,AE、DF交点为点O连接CO,若AB=,CF=1,则CO= .
23.(10分)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=6,AC=8,点E从点A出发,以5个单位每秒的速度沿AC向终点C运动,过点E作ED⊥AB于点D,以DE为边向右作Rt△DEF,使∠DEF=90°,且EF=DE.设点E的运动时间为t(s)(t>0).
(1)线段AB的长为 ;
(2)当F落在BC上时,求t的值.
(3)连结BF,当△DBF是钝角三角形时,求t的取值范围.
(4)点E关于DF的对称点为H,点G在边AB上,且BG=2,连结GH,当GH与△ABC某条边垂直时,直接写出t的值.
24.(12分)已知抛物线y=x2﹣2x+b(a、b为常数,且b>0),顶点为A,与y轴交于点B,点B、C关于抛物线的对称轴对称,连结AB、BC、AC,点D(1,0).
(1)当a=1,b=1时,求顶点A的坐标;
(2)当a=1时,点A在x轴下方时,求b的取值范围;
(3)当△ABC的面积为4,求a的值;
(4)点D关于抛物线对称轴的对称点是E,直线AE交BC于F,且直线AE将△ABC的面积分成1:3的两部分,且△BEF的面积为,直接写出a的值.
2022年吉林大学附中力旺实验中学中考数学模拟试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共8小题,每题3分,共24分)
1.(3分)下列四个数中,最大的数是( )
A. B.﹣1 C.0 D.1
【分析】根据正数都大于0,负数都小于0,有理数与无理数比较大小,可利用其平方进行比较,即可求解.
【解答】解:∵四个答案中只有D为正数,
∴1最大.
故选:D.
【点评】此题主要考查实数大小的比较,很多学生对数没有一个整体的概念,对实数的范围模糊不清,以至导致错误答案.
2.(3分)下列运算正确的是( )
A.a3+a3=a6 B.a3•a3=2a3 C.(a2)3=a5 D.(﹣2a)2=4a2
【分析】根据合并同类项、同底数幂的乘法、积的乘方与幂的乘方解决此题.
【解答】解:A.根据合并同类项法则,a3+a3=2a3,那么A不正确,故A不符合题意.
B.根据同底数幂的乘法,a3•a3=a6,那么B不正确,故B不符合题意.
C.根据幂的乘方,(a2)3=a6,那么C不正确,故C不符合题意.
D.根据积的乘方,(﹣2a)2=4a2,那么D正确,故D符合题意.
故选:D.
【点评】本题主要考查合并同类项、同底数幂的乘法、积的乘方与幂的乘方,熟练掌握合并同类项法则、同底数幂的乘法、积的乘方与幂的乘方是解决本题的关键.
3.(3分)下列几何体中,主视图为等腰三角形的是( )
A. B. C. D.
【分析】根据每个选项中的几何体的主视图的形状进行判断即可.
【解答】解:A.该长方体的主视图是正方形,因此选项A不符合题意;
B.圆锥的主视图是三角形,因此选项B符合题意;
C.该长方体的主视图是长方形,因此选项C不符合题意;
D.圆柱的主视图是长方形,因此选项D不符合题意;
故选:B.
【点评】本题考查简单几何体的主视图,掌握各种几何体的主视图的形状是正确判断的前提.
4.(3分)数字13.91万,用科学记数法应表示为( )
A.1.391×106 B.1.391×105 C.1.391×102 D.1.391×103
【分析】科学记数法的表示形式为a×10n的形式,其中1≤|a|<10,n为整数.确定n的值时,要看把原数变成a时,小数点移动了多少位,n的绝对值与小数点移动的位数相同.当原数绝对值≥10时,n是正整数;当原数的绝对值<1时,n是负整数.
【解答】解:13.91万=139100=1.391×105.
故选:B.
【点评】此题考查科学记数法的表示方法.科学记数法的表示形式为a×10n的形式,其中1≤|a|<10,n为整数,表示时关键要确定a的值以及n的值.
5.(3分)将一块含30°的直角三角尺ABC按如图所示的方式放置,其中点A,C分别落在直线a,b上,若a∥b,∠1=40°,则∠2的度数为( )
A.40° B.30° C.20° D.10°
【分析】过点B作BD∥a,可得∠ABD=∠1=40°,a∥b,可得BD∥b,可得∠2=∠DBC,根据角的和差可求∠2的度数.
【解答】解:如图,过点B作BD∥a,
∴∠ABD=∠1,
∵∠1=40°,
∴∠ABD=40°,
∵a∥b,
∴BD∥b,
∴∠2=∠DBC,
∵∠CAB=30°,∠ACB=90°,
∴∠2=∠DBC=∠ABC﹣∠ABD=60°﹣40°=20°.
故选:C.
【点评】本题考查了平行线的性质,解决本题的关键是掌握平行线的性质.
6.(3分)已知a,b是两个连续整数,a<﹣1<b,则a,b分别是( )
A.﹣2,﹣1 B.﹣1,0 C.0,1 D.1,2
【分析】先估算出的范围,再得到﹣1的范围即可.
【解答】解:∵1<3<4,
∴1<<2,
∴0<﹣1<1,
∴a=0,b=1.
故选:C.
【点评】本题考查了无理数的估算,无理数的估算常用夹逼法,用有理数夹逼无理数是解题的关键.
7.(3分)如图,⊙O是△ABC的外接圆,CD是⊙O的直径.若CD=10,弦AC=6,则cos∠ABC的值为( )
A. B. C. D.
【分析】连接AD,根据直径所对的圆周角等于90°和勾股定理,可以求得AD的长,然后即可求得∠ADC的余弦值,再根据同弧所对的圆周角相等,可以得到∠ABC=∠ADC,从而可以得到cos∠ABC的值.
【解答】解:连接AD,如右图所示,
∵CD是⊙O的直径,CD=10,弦AC=6,
∴∠DAC=90°,
∴AD=====8,
∴cos∠ADC===,
∵∠ABC=∠ADC,
∴cos∠ABC的值为,
故选:A.
【点评】本题考查三角形的外接圆与外心、圆周角、锐角三角函数、勾股定理,解答本题的关键是求出cos∠ADC的值,利用数形结合的思想解答.
8.(3分)如图,菱形ABCD的顶点分别在反比例函数y=和y=的图象上,且点B和点D关于坐标原点O对称.若∠BCD=60°,则的值为( )
A. B. C.﹣ D.﹣
【分析】连接AC、BD,根据菱形的性质和反比例函数的对称性,即可得出∠BOC=90°,∠BCO=∠BCD=30°,解直角三角形求得tan30°==,作BM⊥x轴于M,CN⊥x轴于N,证得△OMB∽△CNO,得到=()2,根据反比例函数系数k的几何意义即可求得结果.
【解答】解:连接AC、BD,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,
∵A与C、B与D关于原点对称,
∴AC、BD经过点O,
∴∠BOC=90°,
∵∠BCO=∠BCD=30°,
∴tan30°==,
作BM⊥x轴于M,CN⊥x轴于N,
∵∠BOM+∠NOC=90°=∠NOC+∠NCO,
∴∠BOM=∠NCO,
∵∠OMB=∠CNO=90°,
∴△OMB∽△CNO,
∴=()2,
∴=,
∴=﹣,
故选:D.
【点评】本题考查反比例函数图象上点的坐标特征,菱形的性质,解直角三角形,三角形相似的判定和性质,反比例函数系数k的几何意义,解题关键是熟练掌握反比例函数的性质与菱形的性质.
二、填空题(本大题共6小题,每题3分,共18分)
9.(3分)分解因式:ax2+2ax+a= a(x+1)2 .
【分析】先提取公因式,再根据完全平方公式进行二次分解.完全平方公式:a2±2ab+b2=(a±b)2.
【解答】解:ax2+2ax+a,
=a(x2+2x+1)﹣﹣(提取公因式)
=a(x+1)2.﹣﹣(完全平方公式)
【点评】本题考查了提公因式法与公式法分解因式,提取公因式后利用完全平方公式进行二次分解,注意要分解彻底.
10.(3分)若关于x的方程x2﹣5x+k=0(k为常数)有两个不相等的实数根,则k满足的条件为 k< .
【分析】根据判别式的意义得到Δ=(﹣5)2﹣4k>0,然后解不等式即可.
【解答】解:根据题意得Δ=(﹣5)2﹣4k>0,
解得k<.
故答案为k<.
【点评】本题考查了根的判别式:一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根与Δ=b2﹣4ac有如下关系:当Δ>0时,方程有两个不相等的实数根;当Δ=0时,方程有两个相等的实数根;当Δ<0时,方程无实数根.
11.(3分)若一组数据4,9,5,m,3的平均数是5,则这组数据的众数是 4 .
【分析】先根据算术平均数的概念求出m的值,再将利用众数的概念求解可得.
【解答】解:∵数据4,9,5,m,3的平均数是5,
∴4+9+5+m+3=5×5,
解得m=4,
则这组数据为4,9,5,4,3,
∴这组数据的众数为4,
故答案为:4.
【点评】本题主要考查众数和平均数,解题的关键是掌握一组数据中出现次数最多的数据叫做众数.
12.(3分)如图,△ABC是⊙O的内接三角形,AB=2,∠ACB=60°,连接OA,OB,则的长是 .
【分析】过点O作OD⊥AB于D,根据垂径定理求出AD,根据圆周角定理求出∠AOB,根据正弦的定义求出OA,根据弧长公式计算,得到答案.
【解答】解:过点O作OD⊥AB于D,
则AD=DB=AB=,
由圆周角定理得:∠AOB=2∠ACB=120°,
∴∠AOD=60°,
∴OA===2,
∴的长==,
故答案为:.
【点评】本题考查的是三角形的外接圆与外心,掌握垂径定理、圆周角定理、弧长公式是解题的关键.
13.(3分)数学兴趣小组利用无人机测量学校旗杆高度,已知无人机的飞行高度为40米,当无人机与旗杆的水平距离是45米时,观测旗杆顶部的俯角为30°,则旗杆的高度约为 14 米.
(结果精确到1米,参考数据:≈1.41,≈1.73)
【分析】过O点作OC⊥AB于C点,利用直角三角形的解法得出OC,进而解答即可.
【解答】解:过O点作OC⊥AB于C点,
∵当无人机与旗杆的水平距离是45米时,观测旗杆顶部的俯角为30°,
∴AC=45米,∠CAO=30°,
∴OC=AC•tan30°=(米),
∴旗杆的高度=40﹣15≈14(米),
故答案为:14.
【点评】本题考查解直角三角形的应用﹣仰角、俯角的问题,以及解直角三角形方法,解题的关键是从实际问题中构造出直角三角形,难度不大.
14.(3分)定义:我们将顶点的横坐标和纵坐标互为相反数的二次函数称为“互异二次函数”.如图,在正方形OABC中,点A(0,2),点C(2,0),则互异二次函数y=(x﹣m)2﹣m与正方形OABC有公共点时m的最大值是 .
【分析】根据抛物线顶点坐标可得抛物线顶点的运动轨迹,从而可得当抛物线经过点B时m取最大值,进而求解.
【解答】解:∵y=(x﹣m)2﹣m,
∴抛物线顶点坐标为(m,﹣m),
∴抛物线顶点在直线y=﹣x上,
∵四边形AOBC为正方形,
∴点B坐标为(2,2),点A(0,2),点C(2,0),
如图,当抛物线经过点B时,m取最大值,
将(2,2)代入y=(x﹣m)2﹣m得2=(2﹣m)2﹣m,
解得m=或m=(舍),
故答案为:.
【点评】本题考查二次函数性质,解题关键是掌握二次函数图象与系数的关系,掌握二次函数与方程的关系.
三、解答题(本大题共10小题,共78分)
15.(6分)先化简,再求值:(x+1)2﹣x(x+1),其中x=2021.
【分析】根据整式的加减运算以及乘除运算法则进行化简,然后将x的值代入原式即可求出答案.
【解答】解:原式=x2+2x+1﹣x2﹣x
=x+1,
当x=2021时,
原式=2021+1
=2022.
另解:原式=(x+1)(x+1﹣x)
=x+1,
当x=2021时,
原式=2022.
【点评】本题考查整式的运算,解题的关键是运用整式的加减运算以及乘除运算,本题属于基础题型.
16.(6分)一个不透明的口袋中有四个完全相同的小球,把它们分别标号为1,2,3,4.
(1)随机摸取一个小球的标号是奇数,该事件的概率为 ;
(2)随机摸取一个小球后放回,再随机摸取一个小球.求两次取出小球标号的和等于5的概率.
【分析】(1)直接由概率公式求解即可;
(2)画树状图,共有16种等可能的结果,两次取出小球标号的和等于5的结果有4种,再由概率公式求解即可.
【解答】解:(1)随机摸取一个小球的标号是奇数,该事件的概率为 =,
故答案为:;
(2)画树状图如图:
共有16种等可能的结果,两次取出小球标号的和等于5的结果有4种,
∴两次取出小球标号的和等于5的概率为=.
【点评】此题考查的是用列表法或树状图法求概率.列表法可以不重复不遗漏的列出所有可能的结果,适合于两步完成的事件;树状图法适合两步或两步以上完成的事件;解题时要注意此题是放回试验还是不放回试验.用到的知识点为:概率=所求情况数与总情况数之比.
17.(6分)某网店开展促销活动,其商品一律按8折销售,促销期间用400元在该网店购得某商品的数量较打折前多出2件.问:该商品打折前每件多少元?
【分析】设该商品打折前每件x元,则打折后每件0.8x元,400元该商品打折前可购件,打折后可购件,根据“用400元在该网店购得某商品的数量较打折前多出2件”列出方程,解方程求出x问题得解.
【解答】解:设该商品打折前每件x元,则打折后每件0.8x元,
根据题意得,+2=,
解得,x=50,
检验:经检验,x=50是原方程的解.
答:该商品打折前每件50元.
【点评】本题主要考查了分式方程的应用,根据“用400元在该网店购得某商品的数量较打折前多出2件”找出等量关系是解决问题的关键.
18.(7分)如图,矩形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,BE∥AC,AE∥BD.
(1)求证:四边形AOBE是菱形;
(2)若∠AOB=60°,AC=4,求菱形AOBE的面积.
【分析】(1)根据BE∥AC,AE∥BD,可以得到四边形AOBE是平行四边形,然后根据矩形的性质,可以得到OA=OB,由菱形的定义可以得到结论成立;
(2)根据∠AOB=60°,AC=4,可以求得菱形AOBE边OA上的高,然后根据菱形的面积=底×高,代入数据计算即可.
【解答】(1)证明:∵BE∥AC,AE∥BD,
∴四边形AOBE是平行四边形,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AC=BD,OA=OC=AC,OB=OD=BD,
∴OA=OB,
∴四边形AOBE是菱形;
(2)解:作BF⊥OA于点F,
∵四边形ABCD是矩形,AC=4,
∴AC=BD=4,OA=OC=AC,OB=OD=BD,
∴OA=OB=2,
∵∠AOB=60°,
∴BF=OB•sin∠AOB=2×=,
∴菱形AOBE的面积是:OA•BF=2×=2.
【点评】本题考查菱形的判定、矩形的性质,解答本题的关键是明确菱形的判定方法,知道菱形的面积=底×高或者是对角线乘积的一半.
19.(7分)为了解本校九年级学生的体质健康情况,李老师随机抽取35名学生进行了一次体质健康测试,根据测试成绩制成统计图表.
组别
分数段
人数
A
x<60
2
B
60≤x<75
5
C
75≤x<90
a
D
x≥90
12
请根据上述信息解答下列问题:
(1)本次调查属于 抽样 调查,样本容量是 35 ;
(2)表中的a= 16 ,样本数据的中位数位于 C 组;
(3)补全条形统计图;
(4)该校九年级学生有980人,估计该校九年级学生体质健康测试成绩在D组的有多少人?
【分析】(1)根据调查的方式,样本容量的定义解答即可;
(2)样本容量减去A、B、D组人数即可得出a,根据中位数的定义确定样本数据的中位数位于C组;
(3)根据(2)的结果补全条形统计图即可;
(4)用总人数乘以样本中成绩在D组的百分比即可.
【解答】解:(1)本次调查属于抽样调查,样本容量是 35,
故答案为:抽样,35;
(2)a=35﹣2﹣5﹣12=16,
根据中位数的定义得,样本数据的中位数位于C组,
故答案为:16,C;
(3)由(2)得,C组的人数为16,
补全条形统计图如下:
(4)980×=336(人),
答:估计该校九年级学生体质健康测试成绩在D组的有336人.
【点评】本题考查的是条形统计图,读懂统计图,从统计图中得到必要的信息是解决问题的关键,条形统计图能清楚地表示出每个项目的数据.
20.(7分)如图,方格纸上每个小正方形的边长均为1个单位长度,△ABC的顶点A、B、C都在格点上(两条网格线的交点叫格点),请仅用无刻度的直尺按下列要求画图,并保留画图痕迹(不要求写画法).
(1)将△ABC绕点A按顺时针方向旋转90°,点B的对应点为B1,点C的对应点为C1,请在图①中画出△A1B1C1;
(2)在图②中连结CC1,并写出△ACC1的面积为 ;
(3)在(1)(2)的基础上,在线段CC1上画一点D,使得△ACD的面积是△ACC1面积的,请在图③中完成.
【分析】(1)利用旋转变换的性质分别作出B,C 对应点B1,C1即可;
(2)△ACC1是等腰直角三角形,求出AC,可得结论;
(3)取格点P,Q,连接PQ交CC1于点D,点D即为所求.
【解答】解:(1)如图①中,△A1B1C1即为所求;
(2)如图②中,∵AC=AC1=,∠CAC1=90°,
∴△ACC1的面积=××=,
故答案为:
(3)如图③中,点D即为所求.
【点评】本题考查作图﹣旋转变换,三角形的面积等知识,解题的关键是掌握旋转变换的性质,学会利用数形结合的思想解决问题,属于中考常考题型.
21.(8分)某物流公司的一辆货车A从乙地出发运送货物至甲地,1小时后,这家公司的一辆货车B从甲地出发送货至乙地,货车A、货车B距甲地的距离y(km)与时间x(h)之间的关系如图所示.
(1)当1≤x≤5时,求货车B距甲地的距离y与时间x的关系式;
(2)求货车B到乙地后,货车A还需多长时间到达甲地.
【分析】(1)设1≤x≤5时,货车B距甲地的距离y与时间x的关系式为y=kx+b,把(1,0),(5,240)代入求解即可;
(2)把x=3代入(1)的结论求出货车B行驶2小时时的路程,进而求出货车A的速度,然后根据“时间=路程÷速度”列式计算即可.
【解答】解:(1)设1≤x≤5时,货车B距甲地的距离y与时间x的关系式为y=kx+b,根据题意得:
,
解得,
∴货车B距甲地的距离y与时间x的关系式为y=60x﹣60(1≤x≤5);
(2)当x=3时,y=60×3﹣60=120,
故货车A的速度为:(240﹣120)÷3=40(km/h),
货车A到达甲地所需时间为:240÷40=6(小时),
6﹣5=1(小时),
答:货车B到乙地后,货车A还需1小时到达甲地.
【点评】本题考查的是用一次函数解决实际问题,掌握待定系数法求函数关系式是解答本题的关键.
22.(9分)如图,在等腰△ABC中,∠BAC=90°,点D为直线BC上一动点(点D不与B、C重合).以AD为边向右侧作正方形ADEF,连接CF.
【猜想】如图①,当点D在线段BC上时,直接写出CF、BC、CD三条线段的数量关系.
【探究】如图②,当点D在线段BC的延长线上时,判断CF、BC、CD三条线段的数量关系,并说明理由.
【应用】如图③,当点D在线段BC的反向延长线上时,点A、F分别在直线BC两侧,AE、DF交点为点O连接CO,若AB=,CF=1,则CO= .
【分析】(1)由“SAS”可证△BAD≌△CAF,由全等三角形的性质可得BD=CF,可得出结论;
(2)由“SAS”可证△BAD≌△CAF,由全等三角形的性质可得BD=CF,可得出结论;
(3)由“SAS”可证△BAD≌△CAF,由全等三角形的性质可得BD=CF,∠ACF=∠ABD=180°﹣45°=135°,可证∠DCF=90°,由勾股定理和直角三角形的性质可得出结论.
【解答】解:(1)CD=BC﹣CF.
∵AB=AC,∠BAC=90°,
∴∠ABC=∠ACB=45°,
∵四边形ADEF是正方形,
∴AD=AF,∠DAF=90°=∠BAC,
∴∠BAD=∠FAC,
在△BAD和△CAF中,
,
∴△BAD≌△CAF(SAS),
∴BD=CF,
∵CD=BC﹣BD,
∴CD=BC﹣CF,
(2)CF=BC+CD,
理由如下:∵∠BAC=90°,AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB=45°,
∵四边形ADEF是正方形,
∴AD=AF,∠DAF=90°,
∵∠BAD=∠BAC+∠DAC,
∠CAF=∠DAF+∠DAC,
∴∠BAD=∠CAF,
在△BAD和△CAF中,
,
∴△BAD≌△CAF(SAS),
∴BD=CF,
∵BD=BC+CD,
∴CF=BC+CD;
(3)∵∠BAC=90°,AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB=45°,
∵四边形ADEF是正方形,
∴AD=AF,∠DAF=90°,
∴∠BAC=∠DAF,
∴∠BAD=∠CAF,
在△BAD和△CAF中,
,
∴△BAD≌△CAF(SAS),
∴BD=CF,∠ACF=∠ABD=180°﹣45°=135°,
∠FCD=∠ACF﹣∠ACB=90°,
则△FCD为直角三角形,
∵AB=,
∴BC=AB=2,
∵CD=BC+BD,
∴CD=BC+CF=2+1=3,
∴DF===,
∵正方形ADEF中,O为DF中点,
∴CO=DF=,
故答案为:.
【点评】本题是四边形综合题,考查了等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,正方形的性质,直角三角形的性质等知识,灵活运用这些性质解决问题是本题的关键.
23.(10分)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=6,AC=8,点E从点A出发,以5个单位每秒的速度沿AC向终点C运动,过点E作ED⊥AB于点D,以DE为边向右作Rt△DEF,使∠DEF=90°,且EF=DE.设点E的运动时间为t(s)(t>0).
(1)线段AB的长为 10 ;
(2)当F落在BC上时,求t的值.
(3)连结BF,当△DBF是钝角三角形时,求t的取值范围.
(4)点E关于DF的对称点为H,点G在边AB上,且BG=2,连结GH,当GH与△ABC某条边垂直时,直接写出t的值.
【分析】(1)利用勾股定理求解;
(2)证明四边形AEFD是平行四边形,可得AD=EF=4t,由EF∥AB,推出=,构建方程求解;
(3)利用(2)中结论,结合图形判断即可;
(4)分三种情形:如图2中,当GH⊥BC时,延长HG交CB于点J,设EH交DF于点O.如图3中,当GH⊥AB时,设FH交AB于点K,过定点F作FJ⊥AB于点J.如图4中,当GH⊥AC时,GD=DE=AB﹣AD﹣GB,分别构建方程求解.
【解答】解:(1)在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=6,AC=8,
∴AB==10,
故答案为:10;
(2)当点F落在AB上时,
∵tanA===,
∴AD=DE,
∵EF=DE,
∴AD=EF,
∵AD⊥DE,∠DEF=90°,
∴∠ADE=∠DEF=90°,
∴EF∥AD,
∴四边形AEFD是平行四边形,
∵AE=5t,
∴AD=EF=4t,
∵EF∥AB,
∴=,
∴=,
∴t=;
(3)观察图形可知,当0<t<时,△BDF是钝角三角形;
(4)如图2中,当GH⊥BC时,延长HG交CB于点J,设EH交DF于点O.
∵E,H关于DF对称,
∴DF垂直平分线段EH,
∴OE=OH==t,
∵∠C=∠HJC=∠CEH=90°,
∴四边形ECJH是矩形,
∴CJ=EH=t,
∵CJ+JB=BC,
∴t+×2=6,
∴t=1.
如图3中,当GH⊥AB时,设FH交AB于点K,过定点F作FJ⊥AB于点J.
由翻折的性质可知,∠EFD=∠DFH=∠FK,
∴FK=DK,
设FK=DK=x,
在Rt△FKJ中,则有x2=(4t﹣x)2+(3t)2,
∴x=t,
∴FK=FK=t.KJ=HK=4t﹣t=t,
由△DGH∽△FJK,可得=,
∴=,
∴DG=t=10﹣4t﹣2,
∴t=.
如图4中,当GH⊥AC时,GD=DE=AB﹣AD﹣GB,
∴×3t=10﹣4t﹣2,
∴t=,
综上所述,满足条件的t的值为:1或或.
【点评】本题属于几何变换综合题,考查了平行四边形的判定和性质,解直角三角形,相似三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,学会利用参数构建方程解决问题,属于中考压轴题.
24.(12分)已知抛物线y=x2﹣2x+b(a、b为常数,且b>0),顶点为A,与y轴交于点B,点B、C关于抛物线的对称轴对称,连结AB、BC、AC,点D(1,0).
(1)当a=1,b=1时,求顶点A的坐标;
(2)当a=1时,点A在x轴下方时,求b的取值范围;
(3)当△ABC的面积为4,求a的值;
(4)点D关于抛物线对称轴的对称点是E,直线AE交BC于F,且直线AE将△ABC的面积分成1:3的两部分,且△BEF的面积为,直接写出a的值.
【分析】(1)将a,b的值代入解析式求解.
(2)由a=1可得顶点坐标,由顶点纵坐标小于0求解.
(3)分别求出点A,B,C的坐标,由S△ABC=BC•|yA﹣yB|=4求解.
(4)分类讨论点D在对称轴左右两侧及a>0,a<0的情况,结合图象求解.
【解答】解:(1)当a=1,b=1时,y=x2﹣2x+b=x2﹣2x+1=(x﹣1)2,
∴顶点A的坐标为(1,0).
(2)当a=1时,y=x2﹣2x+b=(x﹣1)2﹣1+b,
∴顶点A的坐标为(1,﹣1+b),
∵点A在x轴下方,
∴﹣1+b<0,
∴0<b<1.
(3)∵y=x2﹣2x+b=(x﹣a)2+b﹣a,
∴点A坐标为(a,b﹣a),
将x=0代入y=x2﹣2x+b得y=b,
∴点B坐标为(0,b),
∵点B、C关于抛物线的对称轴对称,
∴点C坐标为(2a,b),BC=|2a|,
∵S△ABC=BC•|yA﹣yB|=|2a|•|﹣a|=a2=4,
∴a=2或a=﹣2.
(4)如图,a>1且a>b,过点A作AN⊥BC于点N,交x轴于点M,
∵△AME∽△ANF,
∴=,
∴=,
∴b=2﹣a,
∵AE将△ABC的面积分成1:3的两部分,
∴BF=BC=a,
∵S△BEF=BF•NA=a•b=,
∴3a(2﹣a)=1,
解得a=或a=(舍).
如图,当a<1且a<b时,
同理可得a=(舍)或a=.
如图,当a<0时,
∵△AME∽△ANF,
∴=,
∴=,
∴b=2﹣a,
∵S△BEF=(﹣a)•b=,
∴﹣3a(2﹣a)=1,
解得a=(舍)或a=.
综上所述,a=或或.
【点评】本题考查二次函数的综合应用,解题关键是掌握二次函数的性质,掌握二次函数图象与系数的关系,通过数形结合及分类讨论求解.
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