2022年湖北省武汉市江岸区中考数学模拟试卷(一) (word版含答案)
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一、选择题(本大题共10小题,共30分)
1.(3分)一个数的相反数是﹣2022,则这个数是( )
A.2022 B.﹣2022 C. D.﹣
2.(3分)下列调查适合采用抽样调查的是( )
A.某公司招聘人员,对应聘人员进行面试
B.调查一批节能灯泡的使用寿命
C.为保证火箭的成功发射,对其零部件进行检查
D.对乘坐某次航班的乘客进行安全检查
3.(3分)要制作一个“爱我中华”的展板,如图所示,用KT板制作的“中”字的俯视图是( )
A. B.
C. D.
4.(3分)下列计算结果是x5的为( )
A.x10÷x2 B.x2•x3 C.(x2)3 D.x6﹣x
5.(3分)下列生活垃圾分类标志中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
6.(3分)已知点(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)都在反比例函数的图象上,若x1<0<x2<x3,则y1、y2、y3的大小关系是( )
A.y1<y2<y3 B.y1<y3<y2 C.y2<y1<y3 D.y3<y2<y1
7.(3分)A,B两地相距640km,甲、乙两辆汽车从A地出发到B地,均匀速行驶,甲出发1小时后,乙出发沿同一路线行驶,设甲、乙两车相距s(km),甲行驶的时间为t(h),s与t的关系如图所示,下列说法:
①甲车行驶的速度是60km/h,乙车行驶的速度是80km/h;
②乙出发4h后追上甲;
③甲比乙晚到h;
④甲车行驶8h或9h,甲,乙两车相距80km;
其中正确的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
8.(3分)如图,某景区有A,B,C三个入口,D,E两个出口,小红任选一个入口进入景区,游玩后任选一个出口离开,则她选择从A或B入口进入,从D出口离开的概率是( )
A. B. C. D.
9.(3分)如图,已知平面直角坐标系内三点A(3,0)、B(5,0)、C(0,4),⊙P经过点A、B、C,则点P的坐标为( )
A.(6,8) B.(4,5) C.(4,) D.(4,)
10.(3分)二次函数y=(x﹣a)(x﹣b)﹣2(a<b)与x轴的两个交点的横坐标分别为m和n,且m<n,下列结论正确的是( )
A.m<a<n<b B.a<m<b<n C.m<a<b<n D.a<m<n<b
二、填空题(本大题共6小题,共18分)
11.(3分)化简:= .
12.(3分)甲、乙两名同学进行跳高测试,每人10次跳高的平均成绩恰好是1.6米,方差分别是S甲2=1.2,S乙2=0.5,则在本次测试中, 同学的成绩更稳定(填“甲”或“乙”)
13.(3分)计算÷的结果是 .
14.(3分)某兴趣小组同学借助无人机航拍测量某公园内一座古塔高度.如图,无人机在距离地面168米的A处,测得该塔底端点B的俯角为40°,然后向古塔方向沿水平面飞行50秒到达点C处,此时测得该塔顶端点D的俯角为60°.已知无人机的飞行速度为3米/秒,则这座古塔的高度约为 米(参考计算:sin40°≈064.cos40°≈077.tan40°≈0.84.1.41.1.73.结果精确到0.1米)
15.(3分)如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A、B,顶点为C,对称轴为直线x=1,给出下列结论:①abc<0;②若点C的坐标为(1,2),则△ABC的面积可以等于2;③M(x1,y1),N(x2,y2)是抛物线上两点(x1<x2),若x1+x2>2,则y1<y2;④若抛物线经过点(3,﹣1),则方程ax2+bx+c+1=0的两根为﹣1,3.其中正确结论的序号为 .
16.(3分)如图,△ABC中,AB=AC=10,tanA=2,BE⊥AC于点E,D是线段BE上的一个动点,则CD+BD的最小值是 .
三、解答题(本大题共8小题,共72分)
17.(8分)按要求解不等式组:.
(1)解不等式①得: ;
(2)解不等式②得: ;
(3)将两个不等式的解表示在数轴上:
(4)则不等式组的解集为: .
18.(8分)如图:已知AB∥CD,∠1=∠2=110°,∠A=50°.
(1)求证:BC∥DE;
(2)求∠C的度数.
19.(8分)某校组织学生参加“新冠肺炎”防疫知识竞赛,从中抽取了部分学生成绩进行统计,并按照成绩从低到高分成A,B,C,D,E五个小组,绘制统计图如下(未完成),解答下列问题:
(1)样本容量为 ,频数分布直方图中a= ;
(2)扇形统计图中E小组所对应的扇形圆心角为n°,求n的值并补全频数分布直方图;
(3)若成绩在80分以上(不含80分)为优秀,全校共有3000名学生,估计成绩优秀的学生有多少名?
20.(8分)如图,AB是⊙O的直径,弦DE垂直平分半径OA,C为垂足,弦DF与半径OB相交于点P,连接EF、EO,若DE=2,∠DPA=45°.
(1)求⊙O的半径;
(2)求图中阴影部分的面积.
21.(8分)如图所示,在平面直角坐标系中,已知A(0,1)、B(2,0)、C(4,3).
(1)在平面直角坐标系中画出△ABC,则△ABC的面积是 ;
(2)若点D与点C关于y轴对称,则点D的坐标为 ;
(3)已知P为x轴上一点,若△ABP的面积为4,求点P的坐标.
22.(10分)科研人员为了研究弹射器的某项性能,利用无人机测量小钢球竖直向上运动的相关数据.无人机上升到离地面30米处开始保持匀速竖直上升,此时,在地面用弹射器(高度不计)竖直向上弹射一个小钢球(忽略空气阻力),在1秒时,它们距离地面都是35米,在6秒时,它们距离地面的高度也相同.其中无人机离地面高度y1(米)与小钢球运动时间x(秒)之间的函数关系如图所示;小钢球离地面高度y2(米)与它的运动时间x(秒)之间的函数关系如图中抛物线所示.
(1)直接写出y1与x之间的函数关系式;
(2)求出y2与x之间的函数关系式;
(3)小钢球弹射1秒后直至落地时,小钢球和无人机的高度差最大是多少米?
23.(10分)【问题情境】如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,垂足为D,我们可以得到如下正确结论:①CD2=AD•BD;②AC2=AB•AD;③BC2=AB•BD,这些结论是由古希腊著名数学家欧几里得在《几何原本》最先提出的,我们称之为“射影定理”,又称“欧几里德定理”.
(1)请证明“射影定理”中的结论③BC2=AB•BD.
【结论运用】
(2)如图2,正方形ABCD的边长为6,点O是对角线AC、BD的交点,点E在CD上,过点C作CF⊥BE,垂足为F,连接OF.
①求证:△BOF∽△BED.
②若CE=2,求OF的长.
24.(12分)如图1,已知抛物线y=x2+bx+c经过A(1,0),B(0,2)两点,顶点为D.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图2,将△OAB沿AB翻折到△EAB,直线AE交抛物线于P点,求直线AP的解析式;
(3)如图1,将△OAB绕点A顺时针旋转90°后,点B落到点C的位置,将抛物线沿y轴平移后经过点C,设平移后,所得抛物线与y轴的交点为B1,顶点为D1,若点N在平移后的抛物线上,且满足△NBB1的面积是△NDD1面积的2倍,求点N的坐标.
2022年湖北省武汉市江岸区中考数学模拟试卷(一)
(教师解析版)
一、选择题(本大题共10小题,共30分)
1.(3分)一个数的相反数是﹣2022,则这个数是( )
A.2022 B.﹣2022 C. D.﹣
【分析】根据相反数的定义即可得出答案.
【解答】解:﹣2022的相反数是2022,
故选:A.
2.(3分)下列调查适合采用抽样调查的是( )
A.某公司招聘人员,对应聘人员进行面试
B.调查一批节能灯泡的使用寿命
C.为保证火箭的成功发射,对其零部件进行检查
D.对乘坐某次航班的乘客进行安全检查
【分析】根据普查得到的调查结果比较准确,但所费人力、物力和时间较多,而抽样调查得到的调查结果比较近似解答.
【解答】解:A、某公司招聘人员,对应聘人员进行面试适合采用全面调查;
B、调查一批节能灯泡的使用寿命适合采用抽样调查;
C、为保证火箭的成功发射,对其零部件进行检查适合采用全面调查;
D、对乘坐某次航班的乘客进行安全检查适合采用全面调查;
故选:B.
3.(3分)要制作一个“爱我中华”的展板,如图所示,用KT板制作的“中”字的俯视图是( )
A. B.
C. D.
【分析】找到从几何体的上面看所得到的图形即可.
【解答】解:这个几何体的俯视图为:
故选:C.
4.(3分)下列计算结果是x5的为( )
A.x10÷x2 B.x2•x3 C.(x2)3 D.x6﹣x
【分析】根据同底数幂的乘除法法则、幂的乘方的性质,以及合并同类项法则进行计算.
【解答】解:A、x10÷x2=x8,故此选项不合题意;
B、x2•x3=x5,故此选项符合题意;
C、(x2)3=x6,故此选项不合题意;
D、x6和x不是同类项,不能合并,故此选项不合题意;
故选:B.
5.(3分)下列生活垃圾分类标志中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据轴对称图形和中心对称图形的概念对各选项分析判断即可得解.
【解答】解:A、既不是中心对称图形,也不是轴对称图形,故本选项不合题意;
B、既是中心对称图形又是轴对称图形,故本选项符合题意;
C、不是中心对称图形,是轴对称图形,故本选项不合题意;
D、既不是中心对称图形,也不是轴对称图形,故本选项不合题意.
故选:B.
6.(3分)已知点(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)都在反比例函数的图象上,若x1<0<x2<x3,则y1、y2、y3的大小关系是( )
A.y1<y2<y3 B.y1<y3<y2 C.y2<y1<y3 D.y3<y2<y1
【分析】由反比例函数的增减性解题.
【解答】解:∵k=4>0,
∴函数在第一,三象限内y随x的增大而减小,且x>0时,y>0,x<0时,y<0,
∵x1<0<x2<x3,
∴y1<0<y3<y2,
故选:B.
7.(3分)A,B两地相距640km,甲、乙两辆汽车从A地出发到B地,均匀速行驶,甲出发1小时后,乙出发沿同一路线行驶,设甲、乙两车相距s(km),甲行驶的时间为t(h),s与t的关系如图所示,下列说法:
①甲车行驶的速度是60km/h,乙车行驶的速度是80km/h;
②乙出发4h后追上甲;
③甲比乙晚到h;
④甲车行驶8h或9h,甲,乙两车相距80km;
其中正确的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】根据函数图象即可得到甲车行驶的速度以及乙车行驶的速度;根据函数图象即可得到乙出发4h后追上甲;根据图象,当乙到达B地时,甲乙相距100km,据此可得甲比乙晚到h;根据甲,乙两车相距80km,列出方程进行求解即可.
【解答】解:①由图可得,甲车行驶的速度是60÷1=60km/h,
∵甲先出发1h,乙出发3h后追上甲,
∴3(v乙﹣60)=60,
∴v乙=80km/h,
即乙车行驶的速度是80km/h,故①正确;
②∵当t=1时,乙出发,当t=4时,乙追上甲,
∴乙出发3h后追上甲,故②错误;
③由图可得,当乙到达B地时,甲乙相距100km,
∴甲比乙晚到100÷60=h,故③正确;
④由图可得,当60t+80=80(t﹣1)时,
解得t=8;
当60t+80=640时,
解得t=9,
∴甲车行驶8h或9h,甲,乙两车相距80km,故④正确;
综上所述,正确的个数是3个.
故选:C.
8.(3分)如图,某景区有A,B,C三个入口,D,E两个出口,小红任选一个入口进入景区,游玩后任选一个出口离开,则她选择从A或B入口进入,从D出口离开的概率是( )
A. B. C. D.
【分析】首先根据题意画出树状图,然后由树状图求得所有等可能的结果,可求得小红从入口A,B进入景区并从D出口离开的情况,再利用概率公式求解即可求得答案.
【解答】解:画树形图如图得:
由树形图可知所有可能的结果有6种,
设小红从入口A,B进入景区并从E,D出口离开的概率是P,
∵小红从入口A,B进入景区并从D出口离开的有2种情况,
∴P=.
故选:B.
9.(3分)如图,已知平面直角坐标系内三点A(3,0)、B(5,0)、C(0,4),⊙P经过点A、B、C,则点P的坐标为( )
A.(6,8) B.(4,5) C.(4,) D.(4,)
【分析】根据题意可知点P的横坐标为4,设点P的坐标为(4,y),根据PA=PC列出关于y的方程,解方程得到答案.
【解答】解:∵⊙P经过点A、B、C,
∴点P在线段AB的垂直平分线上,
∴点P的横坐标为4,
设点P的坐标为(4,y),
作PE⊥OB于E,PF⊥OC于F,
由题意得,
=,
解得,y=,
故选:C.
10.(3分)二次函数y=(x﹣a)(x﹣b)﹣2(a<b)与x轴的两个交点的横坐标分别为m和n,且m<n,下列结论正确的是( )
A.m<a<n<b B.a<m<b<n C.m<a<b<n D.a<m<n<b
【分析】依照题意画出二次函数y=(x﹣a)(x﹣b)及y=(x﹣a)(x﹣b)﹣2的大致图象,观察图象即可得出结论.
【解答】解:二次函数y=(x﹣a)(x﹣b)与x轴交点的横坐标为a、b,将其图象往下平移2个单位长度可得出二次函数y=(x﹣a)(x﹣b)﹣2的图象,如图所示.
观察图象,可知:m<a<b<n.
故选:C.
二、填空题(本大题共6小题,共18分)
11.(3分)化简:= 5 .
【分析】直接利用二次根式的性质化简求出即可.
【解答】解:=5.
故答案为:5.
【点睛】此题主要考查了二次根式的乘法,正确掌握二次根式的性质是解题关键.
12.(3分)甲、乙两名同学进行跳高测试,每人10次跳高的平均成绩恰好是1.6米,方差分别是S甲2=1.2,S乙2=0.5,则在本次测试中, 乙 同学的成绩更稳定(填“甲”或“乙”)
【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:∵S甲2=1.2,S乙2=0.5,
∴S甲>S乙,
∴甲、乙两名同学成绩更稳定的是乙;
故答案为:乙.
13.(3分)计算÷的结果是 .
【分析】将能因式分解的多项式进行分解,把除法化成乘法再计算.
【解答】解:原式=•=
14.(3分)某兴趣小组同学借助无人机航拍测量某公园内一座古塔高度.如图,无人机在距离地面168米的A处,测得该塔底端点B的俯角为40°,然后向古塔方向沿水平面飞行50秒到达点C处,此时测得该塔顶端点D的俯角为60°.已知无人机的飞行速度为3米/秒,则这座古塔的高度约为 81.5 米(参考计算:sin40°≈064.cos40°≈077.tan40°≈0.84.1.41.1.73.结果精确到0.1米)
【分析】作AE⊥地面于E,DF⊥AC交AC的延长线于F,根据正切的定义求出BE,再根据正切的定义计算即可.
【解答】解:作AE⊥地面于E,DF⊥AC交AC的延长线于F,
则四边形AEBF为矩形,
∴BF=AE=168,AF=BE,
在Rt△AEB中,tan∠ABE=,
则BE=≈=200,
∴CF=AF﹣AC=200﹣50×3=50,
在Rt△CFD中,tan∠FCD=,
则DF=CF•tan∠FCD≈50×1.73=86.5,
∴BD=168﹣86.5=81.5(米)
故答案为:81.5.
15.(3分)如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A、B,顶点为C,对称轴为直线x=1,给出下列结论:①abc<0;②若点C的坐标为(1,2),则△ABC的面积可以等于2;③M(x1,y1),N(x2,y2)是抛物线上两点(x1<x2),若x1+x2>2,则y1<y2;④若抛物线经过点(3,﹣1),则方程ax2+bx+c+1=0的两根为﹣1,3.其中正确结论的序号为 ①④ .
【分析】根据函数的图象和性质即可求解.
【解答】解:①抛物线的对称轴在y轴右侧,则ab<0,而c>0,故abc<0,正确,符合题意;
②△ABC的面积=AB•yC=AB×2=2,解得:AB=2,则点A(0,0),即c=0与图象不符,故②错误,不符合题意;
③函数的对称轴为x=1,若x1+x2>2,则(x1+x2)>1,则点N离函数对称轴远,故y1>y2,故③错误,不符合题意;
④抛物线经过点(3,﹣1),则y′=ax2+bx+c+1过点(3,0),
根据函数的对称轴该抛物线也过点(﹣1,0),故方程ax2+bx+c+1=0的两根为﹣1,3,故④正确,符合题意;
故答案为:①④.
16.(3分)如图,△ABC中,AB=AC=10,tanA=2,BE⊥AC于点E,D是线段BE上的一个动点,则CD+BD的最小值是 4 .
【分析】如图,作DH⊥AB于H,CM⊥AB于M.由tanA==2,设AE=a,BE=2a,利用勾股定理构建方程求出a,再证明DH=BD,推出CD+BD=CD+DH,由垂线段最短即可解决问题.
【解答】解:如图,作DH⊥AB于H,CM⊥AB于M.
∵BE⊥AC,
∴∠AEB=90°,
∵tanA==2,设AE=a,BE=2a,
则有:100=a2+4a2,
∴a2=20,
∴a=2或﹣2(舍弃),
∴BE=2a=4,
∵AB=AC,BE⊥AC,CM⊥AB,
∴CM=BE=4(等腰三角形两腰上的高相等))
∵∠DBH=∠ABE,∠BHD=∠BEA,
∴sin∠DBH===,
∴DH=BD,
∴CD+BD=CD+DH,
∴CD+DH≥CM,
∴CD+BD≥4,
∴CD+BD的最小值为4.
故答案为4.
三、解答题(本大题共8小题,共72分)
17.(8分)按要求解不等式组:.
(1)解不等式①得: x<2 ;
(2)解不等式②得: x≥﹣1 ;
(3)将两个不等式的解表示在数轴上:
(4)则不等式组的解集为: ﹣1≤x<2 .
【分析】根据不等式的性质和一元一次不等式组的解法进行解答即可.
【解答】解:(1)解不等式①得,x<2,
故答案为:x<2;
(2)解不等式②得,x≥﹣1,
故答案为:x≥﹣1;
(3)将两个不等式的解表示在数轴上如下:
(4)这个不等式组的解集为﹣1≤x<2,
故答案为:﹣1≤x<2.
18.(8分)如图:已知AB∥CD,∠1=∠2=110°,∠A=50°.
(1)求证:BC∥DE;
(2)求∠C的度数.
【分析】(1)利用平行线的判定定理,内错角相等,两直线平行推理即可;
(2)利用三角形内角和求得∠B的度数,再利用平行线的性质即可推出∠C的度数.
【解答】(1)证明:∵∠1+∠AFB=180°,∠1=110°,
∴∠AFB=70°,
∵∠2+∠FDE=180°,∠2=110°,
∴∠FDE=70°,
∴∠AFB=∠FDE,
∴BC∥DE;
(2)解:∵∠A+∠AFB+∠B=180°,
∠A=50°,∠AFB=70°,
∴∠B=180°﹣∠A﹣∠AFB=60°,
∵AB∥CD,
∴∠C=∠B=60°.
19.(8分)某校组织学生参加“新冠肺炎”防疫知识竞赛,从中抽取了部分学生成绩进行统计,并按照成绩从低到高分成A,B,C,D,E五个小组,绘制统计图如下(未完成),解答下列问题:
(1)样本容量为 200 ,频数分布直方图中a= 16 ;
(2)扇形统计图中E小组所对应的扇形圆心角为n°,求n的值并补全频数分布直方图;
(3)若成绩在80分以上(不含80分)为优秀,全校共有3000名学生,估计成绩优秀的学生有多少名?
【分析】(1)根据B组的频数以及百分比,即可求得总人数,然后根据百分比的意义求得a的值;
(2)利用360°乘以E小组所占的百分比,求出n的值,用总人数乘以C组的人数所占的百分比,从而补全统计图;
(3)利用全校总人数乘以对应的百分比,即可求解.
【解答】解:(1)学生总数是40÷20%=200(人),
则a=200×8%=16;
故答案为:200;16;
(2)n=360°×=43.2°.
C组的人数是:200×25%=50.如图所示:
(3)根据题意得:
3000×=1410(名)
答:成绩优秀的学生有1410名.
20.(8分)如图,AB是⊙O的直径,弦DE垂直平分半径OA,C为垂足,弦DF与半径OB相交于点P,连接EF、EO,若DE=2,∠DPA=45°.
(1)求⊙O的半径;
(2)求图中阴影部分的面积.
【分析】(1)根据垂径定理得CE的长,再根据已知DE平分AO得CO=AO=OE,根据勾股定理列方程求解.
(2)先求出扇形的圆心角,再根据扇形面积和三角形的面积公式计算即可.
【解答】解:(1)∵直径AB⊥DE,
∴CE=DE=1.
∵DE平分AO,
∴CO=AO=OE.
设CO=x,则OE=2x.
由勾股定理得:12+x2=(2x)2.
x=.
∴OE=2x=.
即⊙O的半径为.
(2)连接OF,
在Rt△DCP中,
∵∠DPC=45°,
∴∠D=90°﹣45°=45°.
∴∠EOF=2∠D=90°.
∴S扇形OEF==π.
∵∠EOF=2∠D=90°,OE=OF=
SRt△OEF==.
∴S阴影=S扇形OEF﹣SRt△OEF=π﹣.
21.(8分)如图所示,在平面直角坐标系中,已知A(0,1)、B(2,0)、C(4,3).
(1)在平面直角坐标系中画出△ABC,则△ABC的面积是 4 ;
(2)若点D与点C关于y轴对称,则点D的坐标为 (﹣4,3) ;
(3)已知P为x轴上一点,若△ABP的面积为4,求点P的坐标.
【分析】(1)直接利用△ABC所在矩形面积减去周围三角形面积进而得出答案;
(2)利用关于y轴对称点的性质得出答案;
(3)利用三角形面积求法得出符合题意的答案.
【解答】解:(1)如图所示:△ABC的面积是:3×4﹣×1×2﹣×2×4﹣×2×3=4;
故答案为:4;
(2)点D与点C关于y轴对称,则点D的坐标为:(﹣4,3);
故答案为:(﹣4,3);
(3)∵P为x轴上一点,△ABP的面积为4,
∴BP=8,
∴点P的横坐标为:2+8=10或2﹣8=﹣6,
故P点坐标为:(10,0)或(﹣6,0).
22.(10分)科研人员为了研究弹射器的某项性能,利用无人机测量小钢球竖直向上运动的相关数据.无人机上升到离地面30米处开始保持匀速竖直上升,此时,在地面用弹射器(高度不计)竖直向上弹射一个小钢球(忽略空气阻力),在1秒时,它们距离地面都是35米,在6秒时,它们距离地面的高度也相同.其中无人机离地面高度y1(米)与小钢球运动时间x(秒)之间的函数关系如图所示;小钢球离地面高度y2(米)与它的运动时间x(秒)之间的函数关系如图中抛物线所示.
(1)直接写出y1与x之间的函数关系式;
(2)求出y2与x之间的函数关系式;
(3)小钢球弹射1秒后直至落地时,小钢球和无人机的高度差最大是多少米?
【分析】(1)先设出一次函数的解析式,再用待定系数法求函数解析式即可;
(2)用待定系数法求函数解析式即可;
(3)当1<x≤6时小钢球在无人机上方,因此求y2﹣y1,当6<x≤8时,无人机在小钢球的上方,因此求y1﹣y2,然后进行比较判断即可.
【解答】解:(1)设y1与x之间的函数关系式为y1=kx+b,
∵函数图象过点(0,30)和(1,35),
则,
解得:,
∴y1与x之间的函数关系式为y1=5x+30;
(2)∵x=6时,y1=5×6+30=60,
∵y2的图象是过原点的抛物线,
设y2=ax2+bx,
∴点(1.35),(6.60)在抛物线y2=ax2+bx上,
∴,
解得:,
∴y2=﹣5x2+40x,
答:y2与x的函数关系式为y2=﹣5x2+40x;
(3)设小钢球和无人机的高度差为y米,
由﹣5x2+40x=0得,x=0或x=8,
①1<x≤6时,
y=y2﹣y1=﹣5x2+40x﹣5x﹣30=﹣5x2+35x﹣30=﹣5(x﹣)2+
∵a=﹣5<0,
∴抛物线开口向下,
又∵1<x≤6,
∴当x=时,y的最大值为;
②6<x≤8时,y=y1﹣y2=5x+30+5x2﹣40x=5x2﹣35x+30=5(x﹣)2﹣,
∵a=5>0,
∴抛物线开口向上,
又∵对称轴是直线x=,
∴当x>时,y随x的增大而增大,
∵6<x≤8,
∴当x=8时,y的最大值为70,
∵<70,
∴高度差的最大值为70米.
23.(10分)【问题情境】如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,垂足为D,我们可以得到如下正确结论:①CD2=AD•BD;②AC2=AB•AD;③BC2=AB•BD,这些结论是由古希腊著名数学家欧几里得在《几何原本》最先提出的,我们称之为“射影定理”,又称“欧几里德定理”.
(1)请证明“射影定理”中的结论③BC2=AB•BD.
【结论运用】
(2)如图2,正方形ABCD的边长为6,点O是对角线AC、BD的交点,点E在CD上,过点C作CF⊥BE,垂足为F,连接OF.
①求证:△BOF∽△BED.
②若CE=2,求OF的长.
【分析】(1)利用两个分别相等可证△CBD∽△ABC,得,从而得出结论;
(2)①由(1)同理可得BC2=BF•BE,BC2=BO•BD,则,且∠OBF=∠EBD,证明出△BOF∽△BED;
②利用勾股定理求出BE,BO的长,由①知△BOF∽△BED,得,代入即可求出答案.
【解答】(1)证明:∵CD⊥AB,
∴∠BDC=90°=∠ACB,
∵∠CBD=∠ABC,
∴△CBD∽△ABC,
∴,
∴BC2=AB•BD;
(2)①证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴OC⊥BO,∠BCD=90°,
∴BC2=BO•BD,
∵CF⊥BE,
∴BC2=BF•BE,
∴BO•BD=BF•BE,
即,
∵∠OBF=∠EBD,
∴△BOF∽△BED;
②解:在Rt△BCE中,∵BC=6,CE=2,
∴BE==2,
∴DE=4,BO=3,
由①知△BOF∽△BED,
∴,
∴,
∴OF=.
24.(12分)如图1,已知抛物线y=x2+bx+c经过A(1,0),B(0,2)两点,顶点为D.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图2,将△OAB沿AB翻折到△EAB,直线AE交抛物线于P点,求直线AP的解析式;
(3)如图1,将△OAB绕点A顺时针旋转90°后,点B落到点C的位置,将抛物线沿y轴平移后经过点C,设平移后,所得抛物线与y轴的交点为B1,顶点为D1,若点N在平移后的抛物线上,且满足△NBB1的面积是△NDD1面积的2倍,求点N的坐标.
【分析】(1)利用待定系数法,将点A,B的坐标代入解析式即可求得;
(2)设直线AP与y轴交于F,根据折叠的性质得到∠BEF=90°,BE=OB=2,根据相似三角形的性质得到==,设OF=x,EF=2x,根据勾股定理得到OF=,求得F(0,﹣),设直线AP的解析式的解析式为y=kx+n,求得直线AP的解析式y=﹣x+;
(3)根据旋转的知识可得:A(1,0),B(0,2),则OA=1,OB=2,可得旋转后C点的坐标为(3,1),当x=3时,由y=x2﹣3x+2得y=2,可知抛物线y=x2﹣3x+2过点(3,2),将原抛物线沿y轴向下平移1个单位后过点C,求得B1,D1的坐标,根据图形分别求得即可,要注意利用方程思想.
【解答】解:(1)已知抛物线y=x2+bx+c经过A(1,0),B(0,2),
∴,
解得,
∴所求抛物线的解析式为y=x2﹣3x+2;
(2)∵A(1,0),B(0,2),
∴OA=1,OB=2,
设直线AP与y轴交于F,
∵将△OAB沿AB翻折到△EAB,
∴∠BEF=90°,BE=OB=2,
∵∠BEF=∠AOF=90°,∠AFO=∠BFE,
∴△AOF∽△BEF,
∴==,
∴设OF=x,EF=2x,
∵BF2=BE2+EF2,
∴(2+x)2=22+(2x)2,
∴x=,x=0(不合题意舍去),
∴OF=,
∴F(0,﹣),
设直线AP的解析式的解析式为y=kx+n,
∴,
∴,
∴直线AP的解析式y=﹣x+;
(3)∵A(1,0),B(0,2),
∴OA=1,OB=2,
可得旋转后C点的坐标为(3,1),
当x=3时,由y=x2﹣3x+2得y=2,
可知抛物线y=x2﹣3x+2过点(3,2),
∴将原抛物线沿y轴向下平移1个单位后过点C.
∴平移后的抛物线解析式为:y2=x2﹣3x+1;
∵点N在y=x2﹣3x+1上,可设N点坐标为(x0,x02﹣3x0+1),
将y=x2﹣3x+1配方得y=(x﹣)2﹣,
∴其对称轴为直线x=,
①0≤x0≤时,如图①,
∵S=2S,
∴×1×x0=2××1×(﹣x0),
∵x0=1,
此时x02﹣3x0+1=﹣1,
∴N点的坐标为(1,﹣1).
②当x0>时,如图②,
同理可得×1×x0=2××(x0﹣),
∴x0=3,
此时x02﹣3x0+1=1,
∴点N的坐标为(3,1).
③当x<0时,由图可知,N点不存在,
综上,点N的坐标为(1,﹣1)或(3,1).
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