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黑龙江省大庆市三年(2020-2022)中考数学真题分类汇编-03解答题
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这是一份黑龙江省大庆市三年(2020-2022)中考数学真题分类汇编-03解答题,共49页。试卷主要包含了﹣1,2,其中x=,先因式分解,再计算求值,0+,解方程等内容,欢迎下载使用。
黑龙江省大庆市三年(2020-2022)中考数学真题分类汇编-03解答题
一.实数的运算(共2小题)
1.(2021•大庆)计算|﹣2|+2sin45°﹣(﹣1)2.
2.(2020•大庆)计算:|﹣5|﹣(1﹣π)0+()﹣1.
二.整式的混合运算—化简求值(共1小题)
3.(2020•大庆)先化简,再求值:(x+5)(x﹣1)+(x﹣2)2,其中x=.
三.因式分解的应用(共1小题)
4.(2021•大庆)先因式分解,再计算求值:2x3﹣8x,其中x=3.
四.分式的化简求值(共1小题)
5.(2022•大庆)先化简,再求值:(﹣a)÷.其中a=2b,b≠0.
五.零指数幂(共1小题)
6.(2022•大庆)计算:|﹣2|×(3﹣π)0+.
六.解分式方程(共2小题)
7.(2021•大庆)解方程:+=4.
8.(2020•大庆)解方程:﹣1=.
七.分式方程的应用(共1小题)
9.(2022•大庆)某工厂生产某种零件,由于技术上的改进,现在平均每天比原计划多生产20个零件,现在生产800个零件所需时间与原计划生产600个零件所需时间相同.求现在平均每天生产多少个零件?
八.一元一次不等式的应用(共1小题)
10.(2020•大庆)期中考试后,某班班主任对在期中考试中取得优异成绩的同学进行表彰.她到商场购买了甲、乙两种笔记本作为奖品,购买甲种笔记本15个,乙种笔记本20个,共花费250元.已知购买一个甲种笔记本比购买一个乙种笔记本多花费5元.
(1)求购买一个甲种、一个乙种笔记本各需多少元?
(2)两种笔记本均受到了获奖同学的喜爱,班主任决定在期末考试后再次购买两种笔记本共35个,正好赶上商场对商品价格进行调整,甲种笔记本售价比上一次购买时减价2元,乙种笔记本按上一次购买时售价的8折出售.如果班主任此次购买甲、乙两种笔记本的总费用不超过上一次总费用的90%,求至多需要购买多少个甲种笔记本?并求购买两种笔记本总费用的最大值.
九.一次函数的应用(共1小题)
11.(2021•大庆)如图①是甲,乙两个圆柱形水槽的横截面示意图,乙槽中有一圆柱形实心铁块立放其中(圆柱形实心铁块的下底面完全落在乙槽底面上),现将甲槽中的水匀速注入乙槽,甲,乙两个水槽中水的深度y(cm)与注水时间x(min)之间的关系如图②所示,根据图象解答下列问题:
(1)图②中折线EDC表示 槽中水的深度与注水时间之间的关系;线段AB表示 槽中水的深度与注水时间之间的关系;铁块的高度为 cm.
(2)注水多长时间,甲、乙两个水槽中水的深度相同?(请写出必要的计算过程)
一十.反比例函数与一次函数的交点问题(共2小题)
12.(2022•大庆)已知反比例函数y=和一次函数y=x﹣1,其中一次函数图象过(3a,b),(3a+1,b+)两点.
(1)求反比例函数的关系式;
(2)如图,函数y=x,y=3x的图象分别与函数y=(x>0)图象交于A,B两点,在y轴上是否存在点P,使得△ABP周长最小?若存在,求出周长的最小值;若不存在,请说明理由.
13.(2020•大庆)如图,反比例函数y=与一次函数y=﹣x﹣(k+1)的图象在第二象限的交点为A,在第四象限的交点为C,直线AO(O为坐标原点)与函数y=的图象交于另一点B.过点A作y轴的平行线,过点B作x轴的平行线,两直线相交于点E,△AEB的面积为6.
(1)求反比例函数y=的表达式;
(2)求点A,C的坐标和△AOC的面积.
一十一.反比例函数综合题(共1小题)
14.(2021•大庆)如图,一次函数y=kx+b的图象与y轴的正半轴交于点A,与反比例函数y=的图象交于P,D两点.以AD为边作正方形ABCD,点B落在x轴的负半轴上,已知△BOD的面积与△AOB的面积之比为1:4.
(1)求一次函数y=kx+b的表达式;
(2)求点P的坐标及△CPD外接圆半径的长.
一十二.二次函数的应用(共1小题)
15.(2022•大庆)某果园有果树60棵,现准备多种一些果树提高果园产量.如果多种树,那么树之间的距离和每棵果树所受光照就会减少,每棵果树的平均产量随之降低.根据经验,增种10棵果树时,果园内的每棵果树平均产量为75kg.在确保每棵果树平均产量不低于40kg的前提下,设增种果树x(x>0且x为整数)棵,该果园每棵果树平均产量为ykg,它们之间的函数关系满足如图所示的图象.
(1)图中点P所表示的实际意义是 ,每增种1棵果树时,每棵果树平均产量减少 kg;
(2)求y与x之间的函数关系式,并直接写出自变量x的取值范围;
(3)当增种果树多少棵时,果园的总产量w(kg)最大?最大产量是多少?
一十三.二次函数综合题(共3小题)
16.(2022•大庆)已知二次函数y=x2+bx+m图象的对称轴为直线x=2,将二次函数y=x2+bx+m图象中y轴左侧部分沿x轴翻折,保留其他部分得到新的图象C.
(1)求b的值;
(2)①当m<0时,图C与x轴交于点M,N(M在N的左侧),与y轴交于点P.当△MNP为直角三角形时,求m的值;
②在①的条件下,当图象C中﹣4≤y<0时,结合图象求x的取值范围;
(3)已知两点A(﹣1,﹣1),B(5,﹣1),当线段AB与图象C恰有两个公共点时,直接写出m的取值范围.
17.(2021•大庆)如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于原点O和点A,且其顶点B关于x轴的对称点坐标为(2,1).
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)抛物线的对称轴上存在定点F,使得抛物线y=ax2+bx+c上的任意一点G到定点F的距离与点G到直线y=﹣2的距离总相等.
①证明上述结论并求出点F的坐标;
②过点F的直线l与抛物线y=ax2+bx+c交于M,N两点.
证明:当直线l绕点F旋转时,+是定值,并求出该定值;
(3)点C(3,m)是该抛物线上的一点,在x轴,y轴上分别找点P,Q,使四边形PQBC周长最小,直接写出P,Q的坐标.
18.(2020•大庆)如图,抛物线y=ax2+bx+12与x轴交于A,B两点(B在A的右侧),且经过点C(﹣1,7)和点D(5,7).
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)连接AD,经过点B的直线l与线段AD交于点E,与抛物线交于另一点F.连接CA,CE,CD,△CED的面积与△CAD的面积之比为1:7,点P为直线l上方抛物线上的一个动点,设点P的横坐标为t.当t为何值时,△PFB的面积最大?并求出最大值;
(3)在抛物线y=ax2+bx+12上,当m≤x≤n时,y的取值范围是12≤y≤16,求m﹣n的取值范围.(直接写出结果即可)
一十四.平行四边形的判定与性质(共1小题)
19.(2022•大庆)如图,在四边形ABDF中,点E,C为对角线BF上的两点,AB=DF,AC=DE,EB=CF.连接AE,CD.
(1)求证:四边形ABDF是平行四边形;
(2)若AE=AC,求证:AB=DB.
一十五.矩形的性质(共1小题)
20.(2020•大庆)如图,在矩形ABCD中,O为对角线AC的中点,过点O作直线分别与矩形的边AD,BC交于M,N两点,连接CM,AN.
(1)求证:四边形ANCM为平行四边形;
(2)若AD=4,AB=2,且MN⊥AC,求DM的长.
一十六.圆的综合题(共3小题)
21.(2022•大庆)如图,已知BC是△ABC外接圆⊙O的直径,BC=16.点D为⊙O外的一点,∠ACD=∠B.点E为AC中点,弦FG过点E,EF=2EG,连接OE.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)求证:(OC+OE)(OC﹣OE)=EG•EF;
(3)当FG∥BC时,求弦FG的长.
22.(2021•大庆)如图,已知AB是⊙O的直径.BC是⊙O的弦,弦ED垂直AB于点F,交BC于点G.过点C作⊙O的切线交ED的延长线于点P
(1)求证:PC=PG;
(2)判断PG2=PD•PE是否成立?若成立,请证明该结论;
(3)若G为BC中点,OG=,sinB=,求DE的长.
23.(2020•大庆)如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O交BC于点D,连接AD,过点D作DM⊥AC,垂足为M,AB、MD的延长线交于点N.
(1)求证:MN是⊙O的切线;
(2)求证:DN2=BN•(BN+AC);
(3)若BC=6,cosC=,求DN的长.
一十七.翻折变换(折叠问题)(共1小题)
24.(2021•大庆)如图,在平行四边形ABCD中,AB=3,点E为线段AB的三等分点(靠近点A),点F为线段CD的三等分点(靠近点C),且CE⊥AB.将△BCE沿CE对折,BC边与AD边交于点G,且DC=DG.
(1)证明:四边形AECF为矩形;
(2)求四边形AECG的面积.
一十八.解直角三角形的应用-仰角俯角问题(共2小题)
25.(2022•大庆)如图,为了修建跨江大桥,需要利用数学方法测量江的宽度AB.飞机上的测量人员在C处测得A,B两点的俯角分别为45°和30°.若飞机离地面的高度CD为1000m,且点D,A,B在同一水平直线上,试求这条江的宽度AB(结果精确到1m,参考数据:≈1.4142,≈1.7321).
26.(2020•大庆)如图,AB,CD为两个建筑物,两建筑物底部之间的水平地面上有一点M,从建筑物AB的顶点A测得M点的俯角为45°,从建筑物CD的顶点C测得M点的俯角为75°,测得建筑物AB的顶点A的俯角为30°.若已知建筑物AB的高度为20米,求两建筑物顶点A、C之间的距离(结果精确到1m,参考数据:≈1.414,≈1.732).
一十九.解直角三角形的应用-方向角问题(共1小题)
27.(2021•大庆)小明在A点测得C点在A点的北偏西75°方向,并由A点向南偏西45°方向行走到达B点测得C点在B点的北偏西45°方向,继续向正西方向行走2km后到达D点,测得C点在D点的北偏东22.5°方向,求A,C两点之间的距离.(结果保留0.1km.参数数据≈1.732)
二十.频数(率)分布直方图(共1小题)
28.(2020•大庆)为了了解某校某年级1000名学生一分钟的跳绳次数,从中随机抽取了40名学生的一分钟跳绳次数(次数为整数,且最高次数不超过150次),整理后绘制成如图的频数分布直方图,图中的a,b满足关系式2a=3b.后由于保存不当,部分原始数据模糊不清,但已知缺失数据都大于120.请结合所给条件,回答下列问题.
(1)求问题中的总体和样本容量;
(2)求a,b的值(请写出必要的计算过程);
(3)如果一分钟跳绳次数在125次以上(不含125次)为跳绳成绩优秀,那么估计该校该年级学生跳绳成绩优秀的人数大约是多少人?(注:该年级共1000名学生)
二十一.扇形统计图(共1小题)
29.(2022•大庆)中华文化源远流长,中华诗词寓意深广,为了传承优秀传统文化,我市某校团委组织了一次全校2000名学生参加的“中国诗词大会”海选比赛,赛后发现所有参赛学生的成绩不低于50分.为了更好地了解本次海选比赛的成绩分布情况.随机选取其中200名学生的海选比赛成绩(总分100分)作为样本进行整理,得到海选成绩统计表与扇形统计图如下:
抽取的200名学生成绩统计表
组别
海选成绩
人数
A组
50≤x<60
10
B组
60≤x<70
30
C组
70≤x<80
40
D组
80≤x<90
a
E组
90≤x≤100
70
请根据所给信息解答下列问题:
(1)填空:①a= ,②b= ,③θ= 度;
(2)若把统计表每组中各个成绩用这组数据的中间值代替(例如:A组数据中间值为55分),请估计被选取的200名学生成绩的平均数;
(3)规定海选成绩不低于90分记为“优秀”,请估计该校参加这次海选比赛的2000名学生中成绩“优秀”的有多少人?
二十二.算术平均数(共1小题)
30.(2021•大庆)某校要从甲,乙两名学生中挑选一名学生参加数学竞赛,在最近的8次选拔赛中,他们的成绩(成绩均为整数,单位:分)如下:
甲:92,95,96,88,92,98,99,100
乙:100,87,92,93,9■,95,97,98
由于保存不当,学生乙有一次成绩的个位数字模糊不清,
(1)求甲成绩的平均数和中位数;
(2)求事件“甲成绩的平均数大于乙成绩的平均数”的概率;
(3)当甲成绩的平均数与乙成绩的平均数相等时,请用方差大小说明应选哪个学生参加数学竞赛.
参考答案与试题解析
一.实数的运算(共2小题)
1.(2021•大庆)计算|﹣2|+2sin45°﹣(﹣1)2.
【解答】解:原式=2﹣+2×﹣1
=2﹣+﹣1
=1.
2.(2020•大庆)计算:|﹣5|﹣(1﹣π)0+()﹣1.
【解答】解:|﹣5|﹣(1﹣π)0+()﹣1
=5﹣1+3
=7.
二.整式的混合运算—化简求值(共1小题)
3.(2020•大庆)先化简,再求值:(x+5)(x﹣1)+(x﹣2)2,其中x=.
【解答】解:原式=x2+4x﹣5+x2﹣4x+4
=2x2﹣1,
当x=时,原式=2()2﹣1=5.
三.因式分解的应用(共1小题)
4.(2021•大庆)先因式分解,再计算求值:2x3﹣8x,其中x=3.
【解答】解:原式=2x(x2﹣4)
=2x(x+2)(x﹣2)
当x=3时,
原式=2×3×(3+2)×(3﹣2)
=2×3×5×1=30.
四.分式的化简求值(共1小题)
5.(2022•大庆)先化简,再求值:(﹣a)÷.其中a=2b,b≠0.
【解答】解:(﹣a)÷
=•
=•
=,
当a=2b时,原式===.
五.零指数幂(共1小题)
6.(2022•大庆)计算:|﹣2|×(3﹣π)0+.
【解答】解:|﹣2|×(3﹣π)0+
=(2﹣)×1+(﹣2)
=2﹣﹣2
=﹣.
六.解分式方程(共2小题)
7.(2021•大庆)解方程:+=4.
【解答】解:给分式方程两边同时乘以2x﹣3,
得x﹣5=4(2x﹣3),
解得x=1,
检验:把x=1代入2x﹣3≠0,
所以x=1是原分式方程的解.
8.(2020•大庆)解方程:﹣1=.
【解答】解:方程的两边同乘x﹣1,得:2x﹣x+1=4,
解这个方程,得:x=3,
经检验,x=3是原方程的解,
∴原方程的解是x=3.
七.分式方程的应用(共1小题)
9.(2022•大庆)某工厂生产某种零件,由于技术上的改进,现在平均每天比原计划多生产20个零件,现在生产800个零件所需时间与原计划生产600个零件所需时间相同.求现在平均每天生产多少个零件?
【解答】解:设现在平均每天生产x个零件,
根据题意得:=,
解得x=80,
经检验,x=80是原方程的解,且符合题意,
∴x=80,
答:现在平均每天生产80个零件.
八.一元一次不等式的应用(共1小题)
10.(2020•大庆)期中考试后,某班班主任对在期中考试中取得优异成绩的同学进行表彰.她到商场购买了甲、乙两种笔记本作为奖品,购买甲种笔记本15个,乙种笔记本20个,共花费250元.已知购买一个甲种笔记本比购买一个乙种笔记本多花费5元.
(1)求购买一个甲种、一个乙种笔记本各需多少元?
(2)两种笔记本均受到了获奖同学的喜爱,班主任决定在期末考试后再次购买两种笔记本共35个,正好赶上商场对商品价格进行调整,甲种笔记本售价比上一次购买时减价2元,乙种笔记本按上一次购买时售价的8折出售.如果班主任此次购买甲、乙两种笔记本的总费用不超过上一次总费用的90%,求至多需要购买多少个甲种笔记本?并求购买两种笔记本总费用的最大值.
【解答】解:(1)设购买一个甲种笔记本需要x元,购买一个乙种笔记本需要y元,
依题意,得:,
解得:.
答:购买一个甲种笔记本需要10元,购买一个乙种笔记本需要5元.
(2)设购买m个甲种笔记本,则购买(35﹣m)个乙种笔记本,
依题意,得:(10﹣2)m+5×0.8(35﹣m)≤250×90%,
解得:m≤21,
又∵m为正整数,
∴m可取的最大值为21.
设购买两种笔记本总费用为w元,则w=(10﹣2)m+5×0.8(35﹣m)=4m+140,
∵k=4>0,
∴w随m的增大而增大,
∴当m=21时,w取得最大值,最大值=4×21+140=224.
答:至多需要购买21个甲种笔记本,购买两种笔记本总费用的最大值为224元.
九.一次函数的应用(共1小题)
11.(2021•大庆)如图①是甲,乙两个圆柱形水槽的横截面示意图,乙槽中有一圆柱形实心铁块立放其中(圆柱形实心铁块的下底面完全落在乙槽底面上),现将甲槽中的水匀速注入乙槽,甲,乙两个水槽中水的深度y(cm)与注水时间x(min)之间的关系如图②所示,根据图象解答下列问题:
(1)图②中折线EDC表示 乙 槽中水的深度与注水时间之间的关系;线段AB表示 甲 槽中水的深度与注水时间之间的关系;铁块的高度为 16 cm.
(2)注水多长时间,甲、乙两个水槽中水的深度相同?(请写出必要的计算过程)
【解答】解:(1)由题意可知,乙槽在注入水的过程中,由于有圆柱铁块在内,所以水的高度出现变化,
∴EDC表示的是乙槽的水深与注水时间的关系;
∵甲槽的水是匀速外倒,
∴线段AB表示甲槽水深与注水时间的关系;
折线EDC中,在D点表示乙槽水深16cm,也就是铁块的高度16cm;
故答案为:乙,甲,16;
(2)由图象可知,两个水槽深度相同时,线段ED与线段AB相交,
设AB的解析式为y=kx+b,
将点(0,14),(7,0)代入,
得解得,,
∴y=﹣2x+14;
设ED的解析式为y=mx+n,
将点(0,4),(4,16)代入,
得,解得,
∴y=3x+4;
联立方程组,
∴,
∴注水2分钟,甲、乙两个水槽的水深度相同.
一十.反比例函数与一次函数的交点问题(共2小题)
12.(2022•大庆)已知反比例函数y=和一次函数y=x﹣1,其中一次函数图象过(3a,b),(3a+1,b+)两点.
(1)求反比例函数的关系式;
(2)如图,函数y=x,y=3x的图象分别与函数y=(x>0)图象交于A,B两点,在y轴上是否存在点P,使得△ABP周长最小?若存在,求出周长的最小值;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)把(3a,b),(3a+1,b+)代入y=x﹣1中可得:
,
解得:k=3,
∴反比例函数的关系式为:y=;
(2)存在,
作点B关于y轴的对称点B′,连接AB′交y轴于点P,连接BP,此时AP+BP的最小,即△ABP周长最小,
由题意得:,
解得:或,
∴A(1,3),
由题意的:,
解得:或,
∴B(3,1),
∴AB=2,
∵点B与点B′关于y轴对称,
∴B′(﹣1,3),BP=B′P,
∴AB′=2,
∴AP+BP=AP+B′P=AB′=2,
∴AP+BP的最小值为2,
∴△ABP周长最小值=2+2,
∴△ABP周长的最小值为2+2.
13.(2020•大庆)如图,反比例函数y=与一次函数y=﹣x﹣(k+1)的图象在第二象限的交点为A,在第四象限的交点为C,直线AO(O为坐标原点)与函数y=的图象交于另一点B.过点A作y轴的平行线,过点B作x轴的平行线,两直线相交于点E,△AEB的面积为6.
(1)求反比例函数y=的表达式;
(2)求点A,C的坐标和△AOC的面积.
【解答】解:(1)设AE交x轴于M.
由题意得,点A与点B关于原点对称,即OA=OB,
∵OM∥EB,
∴△AMO∽△AEB,
∴=()2=,
又△AEB的面积为6,
∴S△AOM=S△ABE=×6==|k|,
∴k=﹣3,k=3(舍去),
∴反比例函数的关系式为y=﹣;
(2)由k=﹣3可得一次函数y=﹣x+2,由题意得,
,解得,,,
又A在第二象限,点C在第四象限,
∴点A(﹣1,3),点C(3,﹣1),
一次函数y=﹣x+2与y轴的交点N的坐标为(0,2),
∴S△AOC=S△CON+S△AON=×2×(1+3)=4.
一十一.反比例函数综合题(共1小题)
14.(2021•大庆)如图,一次函数y=kx+b的图象与y轴的正半轴交于点A,与反比例函数y=的图象交于P,D两点.以AD为边作正方形ABCD,点B落在x轴的负半轴上,已知△BOD的面积与△AOB的面积之比为1:4.
(1)求一次函数y=kx+b的表达式;
(2)求点P的坐标及△CPD外接圆半径的长.
【解答】解:(1)过点D作DH⊥OA于点H,
∴∠DAH+∠HDA=90°,
∵∠DAH+∠BAO=90°,
∴∠BAO=∠DAH,
又∵AB=AD,∠AOB=∠DHA=90°,
∴△ABO≌△DAH,
∴DH=AO,BO=AH,
对直线y=kx+b,当x=0时,y=b,
∴A(0,b),OA=b,
设D(a,),则:DH=a,OH=,
∵△BOD的面积与△AOB的面积之比为1:4.
∴OA=4OH,
∴b=4×,化简得:ab=16,
又∵DH=AO,即:a=b,
∴a2=16,
解得:a1=4,a2=﹣4,
∴b=4,
∴A(0,4),D(4,1),
把点A(0,4),D(4,1)代入y=kx+b,得:
,解得:,
∴一次函数的表达式为:y=.
(2)由,得:,
∴P(,3),
∵正方形ABCD的顶点A(0,4),D(4,1),B(﹣3,0),
∴C(1,﹣3),
∴PC=,
∵△PCD为直角三角形,且∠PDC=90°,
∴线段PC是△PCD的外接圆直径,
∴△PCD外接圆半径为:.
一十二.二次函数的应用(共1小题)
15.(2022•大庆)某果园有果树60棵,现准备多种一些果树提高果园产量.如果多种树,那么树之间的距离和每棵果树所受光照就会减少,每棵果树的平均产量随之降低.根据经验,增种10棵果树时,果园内的每棵果树平均产量为75kg.在确保每棵果树平均产量不低于40kg的前提下,设增种果树x(x>0且x为整数)棵,该果园每棵果树平均产量为ykg,它们之间的函数关系满足如图所示的图象.
(1)图中点P所表示的实际意义是 增种果树28棵,每棵果树平均产量为66kg ,每增种1棵果树时,每棵果树平均产量减少 kg;
(2)求y与x之间的函数关系式,并直接写出自变量x的取值范围;
(3)当增种果树多少棵时,果园的总产量w(kg)最大?最大产量是多少?
【解答】解:(1)根据题意可知:点P所表示的实际意义是增种果树28棵,每棵果树平均产量为66kg,
(75﹣66)÷(28﹣10)=,
∴每增种1棵果树时,每棵果树平均产量减少kg,
故答案为:增种果树28棵,每棵果树平均产量为66kg,kg;
(2)
设在10棵的基础上增种m棵,
根据题意可得m=75﹣40,
解得m=70,
∴A(80,40),
设y与x之间的函数关系式:y=kx+b,
把P(28,66),A(80,40),
,
解得k=﹣,b=80,
∴y与x之间的函数关系式:y=﹣x+80;
自变量x的取值范围:0≤x≤80;
(3)设增种果树a棵,
W=(60+a)(﹣0.5a+80)
=﹣0.5a2+50a+4800,
∵﹣0.5<0,
∴a=﹣=50,
W最大=6050,
∴当增种果树50棵时,果园的总产量w(kg)最大,最大产量是6050kg.
一十三.二次函数综合题(共3小题)
16.(2022•大庆)已知二次函数y=x2+bx+m图象的对称轴为直线x=2,将二次函数y=x2+bx+m图象中y轴左侧部分沿x轴翻折,保留其他部分得到新的图象C.
(1)求b的值;
(2)①当m<0时,图C与x轴交于点M,N(M在N的左侧),与y轴交于点P.当△MNP为直角三角形时,求m的值;
②在①的条件下,当图象C中﹣4≤y<0时,结合图象求x的取值范围;
(3)已知两点A(﹣1,﹣1),B(5,﹣1),当线段AB与图象C恰有两个公共点时,直接写出m的取值范围.
【解答】解:(1)∵已知二次函数y=x2+bx+m图象的对称轴为直线x=2,
∴b=﹣4;
(2)如图1:①令x2+bx+m=0,
解得x=2﹣或x=2+,
∵M在N的左侧,
∴M(2﹣,0),N(2+,0),
∴MN=2,MN的中点坐标为(2,0),
∵△MNP为直角三角形,
∴=,
解得m=0(舍)或m=﹣1;
②∵m=﹣1,
∴y=x2﹣4x﹣1(x≥0),
令x2﹣4x﹣1=﹣4,
解得x=1或x=3,
∴抛物线y=x2﹣4x﹣1(x≥0)与直线y=﹣4的交点为(1,﹣4),(3,﹣4),
∵y=x2﹣4x﹣1关于x轴对称的抛物线解析式为y=﹣x2+4x+1(x<0),
当﹣x2+4x+1=﹣4时,解得x=5(舍)或x=﹣1,
∴抛物线y=﹣x2+4x+1(x<0)与直线y=﹣4的交点为(﹣1,﹣4),
∴﹣1≤x<2﹣或0≤x≤1或3≤x<2+时,﹣4≤y<0;
(3)y=x2﹣4x+m关于x轴对称的抛物线解析式为y=﹣x2+4x﹣m(x<0),
如图2,当=﹣x2+4x﹣m(x<0)经过点A时,﹣1﹣4﹣m=﹣1,
解得m=﹣4,
∴y=x2﹣4x﹣4(x≥0),当x=5时,y=1,
∴y=x2﹣4x﹣4(x≥0)与线段AB有一个交点,
∴m=﹣4时,当线段AB与图象C恰有两个公共点;
如图3,当y=x2﹣4x+m(x≥0)经过点(0,﹣1)时,m=﹣1,
此时图象C与线段AB有三个公共点,
∴﹣4≤m<﹣1时,线段AB与图象C恰有两个公共点;
如图4,当y=﹣x2+4x﹣m(x<0)经过点(0,﹣1)时,m=1,
此时图象C与线段AB有三个公共点,
如图5,当y=x2﹣4x+m(x≥0)的顶点在线段AB上时,m﹣4=﹣1,
解得m=3,
此时图象C与线段AB有一个公共点,
∴1≤m<3时,线段AB与图象C恰有两个公共点;
综上所述:﹣4≤m<﹣1或1≤m<3时,线段AB与图象C恰有两个公共点.
,
17.(2021•大庆)如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于原点O和点A,且其顶点B关于x轴的对称点坐标为(2,1).
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)抛物线的对称轴上存在定点F,使得抛物线y=ax2+bx+c上的任意一点G到定点F的距离与点G到直线y=﹣2的距离总相等.
①证明上述结论并求出点F的坐标;
②过点F的直线l与抛物线y=ax2+bx+c交于M,N两点.
证明:当直线l绕点F旋转时,+是定值,并求出该定值;
(3)点C(3,m)是该抛物线上的一点,在x轴,y轴上分别找点P,Q,使四边形PQBC周长最小,直接写出P,Q的坐标.
【解答】解:(1)∵顶点B关于x轴的对称点坐标为(2,1),
∴B(2,﹣1),
∴A(4,0),
将点O、点A、点B代入抛物线y=ax2+bx+c,
得到,解得,
∴y=x2﹣x;
(2)①设F(2,m),G(x,y),
∴G点到直线y=﹣2的距离为|y+2|,
∴(y+2)2=y2+4y+4,
∵y=x2﹣x,
∴(y+2)2=y2+4y+4=y2+x2﹣4x+4=y2+(x﹣2)2,
∴G到直线y=﹣2的距离与点(2,0)和G点的距离相等,
∴抛物线上的任意一点G到定点F的距离与点G到直线y=﹣2的距离总相等;
∵G到定点F的距离与点G到直线y=﹣2的距离相等,
∴(x﹣2)2+=,
整理得,m(m﹣x2+2x)=0,
∵距离总相等,
∴m=0,
∴F(2,0);
②设过点F的直线解析式为y=kx﹣2k,M(xM,yM),N(xN,yN),
联立,整理得x2﹣(4+4k)x+8k=0,
∴xM+xN=4+4k,xM•xN=8k,
∴yM+yN=4k2,yM•yN=﹣4k2,
∵M到F点与M点到y=﹣2的距离相等,N到F点与N点到y=﹣2的距离相等,
∴+=+===1,
∴+=1是定值;
(3)作B点关于y轴的对称点B',作C点关于x轴的对称点C',连接C'B'交x轴、y轴分别于点P、Q,
∵BQ=B'Q,CP=C'P,
∴四边形PQBC周长=BQ+PQ+PC+BC=B'Q+PQ+C'P+CB=C'B'+CB,
∵点C(3,m)是该抛物线上的一点
∴C(3,﹣),
∵B(2,﹣1),
∴B'(﹣2,﹣1),C'(3,),
∴直线B'C'的解析为y=x﹣,
∴Q(0,﹣),P(,0).
18.(2020•大庆)如图,抛物线y=ax2+bx+12与x轴交于A,B两点(B在A的右侧),且经过点C(﹣1,7)和点D(5,7).
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)连接AD,经过点B的直线l与线段AD交于点E,与抛物线交于另一点F.连接CA,CE,CD,△CED的面积与△CAD的面积之比为1:7,点P为直线l上方抛物线上的一个动点,设点P的横坐标为t.当t为何值时,△PFB的面积最大?并求出最大值;
(3)在抛物线y=ax2+bx+12上,当m≤x≤n时,y的取值范围是12≤y≤16,求m﹣n的取值范围.(直接写出结果即可)
【解答】解:(1)把C(﹣1,7),D(5,7)代入y=ax2+bx+12,
可得,
解得,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+4x+12.
(2)如图1中,过点E作EM⊥AB于M,过点D作DN⊥AB于N.
对于抛物线y=﹣x2+4x+12,令y=0,得到,x﹣4x﹣12=0,解得x=﹣2或6,
∴A(﹣2,0),B(6,0),
∵D(5,7),
∴OA=2,DN=7,ON=5,AN=7
∵△CED的面积与△CAD的面积之比为1:7,
∴DE:AD=1:7,
∴AE:AD=6:7,
∵EM∥DN,
∵===,
∴==,
∴AM=EM=6,
∴E(4,6),
∴直线BE的解析式为y=﹣3x+18,
由,解得或,
∴F(1,15),
过点P作PQ∥y轴交BF于Q,设P(t,﹣t2+4t+12)则Q(t,﹣3t+18),
∴PQ=﹣t2+4t+12﹣(﹣3t+18)=﹣t2+7t﹣6,
∵S△PBF=•(﹣t2+7t﹣6)•5=﹣(t﹣)2+,
∵﹣<0,
∴t=时,△BFP的面积最大,最大值为.
(3)对于抛物线y=﹣x2+4x+12,当y=16时,﹣x2+4x+12=16,
解得x1=x2=2,
当y=12时,﹣x2+4x+12=12,解得x=0或4,
观察图2可知:当0≤x≤4时,12≤y≤16,
∵m≤x≤n,
而m﹣n<0,
故﹣4≤m﹣n≤﹣2.
一十四.平行四边形的判定与性质(共1小题)
19.(2022•大庆)如图,在四边形ABDF中,点E,C为对角线BF上的两点,AB=DF,AC=DE,EB=CF.连接AE,CD.
(1)求证:四边形ABDF是平行四边形;
(2)若AE=AC,求证:AB=DB.
【解答】证明:(1)∵EB=CF,
∴EB+EC=CF+EC,
∴BC=EF,
∵AB=DF,AC=DE,
∴△ABC≌△DFE(SSS),
∴∠ABC=∠DFE,
∴AB∥DF,
∴四边形ABDF是平行四边形;
(2)连接AD交BF于点O,
∵四边形ABDF是平行四边形,
∴OB=OF,
∵BE=CF,
∴OB﹣BE=OF﹣CF,
∴OE=OC,
∵AE=AC,
∴AO⊥EC,
∴四边形ABDF是菱形,
∴AB=BD.
一十五.矩形的性质(共1小题)
20.(2020•大庆)如图,在矩形ABCD中,O为对角线AC的中点,过点O作直线分别与矩形的边AD,BC交于M,N两点,连接CM,AN.
(1)求证:四边形ANCM为平行四边形;
(2)若AD=4,AB=2,且MN⊥AC,求DM的长.
【解答】(1)证明:∵在矩形ABCD中,O为对角线AC的中点,
∴AD∥BC,AO=CO,
∴∠OAM=∠OCN,∠OMA=∠ONC,
在△AOM和△CON中,
,
∴△AOM≌△CON(AAS),
∴AM=CN,
∵AM∥CN,
∴四边形ANCM为平行四边形;
(2)解:∵在矩形ABCD中,AD=BC,
由(1)知:AM=CN,
∴DM=BN,
∵四边形ANCM为平行四边形,MN⊥AC,
∴平行四边形ANCM为菱形,
∴AM=AN=NC=AD﹣DM,
∴在Rt△ABN中,根据勾股定理,得
AN2=AB2+BN2,
∴(4﹣DM)2=22+DM2,
解得DM=.
一十六.圆的综合题(共3小题)
21.(2022•大庆)如图,已知BC是△ABC外接圆⊙O的直径,BC=16.点D为⊙O外的一点,∠ACD=∠B.点E为AC中点,弦FG过点E,EF=2EG,连接OE.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)求证:(OC+OE)(OC﹣OE)=EG•EF;
(3)当FG∥BC时,求弦FG的长.
【解答】(1)证明:∵BC是△ABC外接圆⊙O的直径,
∴∠BAC=90°,
∴∠ABC+∠ACB=90°,
∵∠ACD=∠B,
∴∠ACD+∠ACB=90°,即∠BCD=90°,
∴BC⊥CD,
∵OC是⊙O的半径,
∴CD是⊙O的切线;
(2)证明:连接AF,CG,如图:
∵=,
∴∠AFE=∠GCE,
∵∠AEF=∠GEC,
∴△AEF∽△GEC,
∴=,
∴AE•CE=EG•EF,
∵E为AC的中点,
∴AE=CE,OE⊥AC,
∴CE2=OC2﹣OE2,AE•CE=CE•CE=CE2=EG•EF,
∴OC2﹣OE2=EG•EF,
∴(OC+OE)(OC﹣OE)=EG•EF;
(3)解:过O作ON⊥FG于N,延长EG交CD于M,如图:
∵∠OCD=∠ONM=90°,FG∥BC,
∴四边形MNOC是矩形,
∴MN=OC=BC=8,
∵ON⊥FG,
∴FN=GN,
∵EF=2EG,
∴FG=3EG,
∴NG=EG,
∴NE=EG,
∴EM=MN﹣NE=8﹣EG,
由(2)知CE2=EG•EF=2EG2,
∴CM2=CE2﹣EM2=2EG2﹣(8﹣EG)2=ON2,
而ON2=OE2﹣NE2=(OC2﹣CE2)﹣NE2,
∴2EG2﹣(8﹣EG)2=(82﹣2EG2)﹣(EG)2,
解得EG=﹣1(负值已舍去),
∴FG=3EG=3﹣3.
22.(2021•大庆)如图,已知AB是⊙O的直径.BC是⊙O的弦,弦ED垂直AB于点F,交BC于点G.过点C作⊙O的切线交ED的延长线于点P
(1)求证:PC=PG;
(2)判断PG2=PD•PE是否成立?若成立,请证明该结论;
(3)若G为BC中点,OG=,sinB=,求DE的长.
【解答】解:(1)连接OC,
∵OC=OB,
∴∠OCB=∠OBC,
∵CP是⊙O的切线,
∴∠OCP=90°,
∵弦ED垂直AB于点F,AB是⊙O的直径,
∴∠GFB=90°,
∵∠FGB+∠FBG=90°,∠OCB+∠BCP=90°,
∴∠FGB=∠PCG,
∵∠FGB=∠PGC,
∴∠PCG=∠PGC,
∴PC=PG;
(2)如图1,连接EC、CD,
∵ED⊥AB,AB是圆O的直径,
∴=,
∴∠ECB=∠BCD,
∵PG=PC,
∴∠PCG=∠PGC,
∵∠CGP=∠E+∠ECB,∠GCP=∠PCD+∠BCD,
∴∠PCD=∠E,
∴△PCD∽△PEC,
∴=,
∴PC2=PE•PD,
∵PC=PG,
∴PG2=PD•PE;
(3)如图2,连接OG,EO,
∵G为BC中点,
∴OG⊥BC,
在Rt△BOG中,OG=,sinB=,
∴OB=5,BG=2,
∵GF⊥OB,
∴∠B+∠FGB=90°,∠B+∠BOG=90°,
∴∠GOF=∠FGB,
∴△FGB∽△GOB,
∴,
∴=,
∴FB=4,
∴OF=1,
在Rt△EOF中,OF=1,EO=5,
∴EF=2,
∴ED=4.
23.(2020•大庆)如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O交BC于点D,连接AD,过点D作DM⊥AC,垂足为M,AB、MD的延长线交于点N.
(1)求证:MN是⊙O的切线;
(2)求证:DN2=BN•(BN+AC);
(3)若BC=6,cosC=,求DN的长.
【解答】证明:(1)如图,连接OD,
∵AB是直径,
∴∠ADB=90°,
又∵AB=AC,
∴BD=CD,∠BAD=∠CAD,
∵AO=BO,BD=CD,
∴OD∥AC,
∵DM⊥AC,
∴OD⊥MN,
又∵OD是半径,
∴MN是⊙O的切线;
(2)∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
∵∠ABC+∠BAD=90°,∠ACB+∠CDM=90°,
∴∠BAD=∠CDM,
∵∠BDN=∠CDM,
∴∠BAD=∠BDN,
又∵∠N=∠N,
∴△BDN∽△DAN,
∴,
∴DN2=BN•AN=BN•(BN+AB)=BN•(BN+AC);
(3)∵BC=6,BD=CD,
∴BD=CD=3,
∵cosC==,
∴AC=5,
∴AB=5,
∴AD===4,
∵△BDN∽△DAN,
∴==,
∴BN=DN,DN=AN,
∴BN=(AN)=AN,
∵BN+AB=AN,
∴AN+5=AN
∴AN=,
∴DN=AN=.
一十七.翻折变换(折叠问题)(共1小题)
24.(2021•大庆)如图,在平行四边形ABCD中,AB=3,点E为线段AB的三等分点(靠近点A),点F为线段CD的三等分点(靠近点C),且CE⊥AB.将△BCE沿CE对折,BC边与AD边交于点G,且DC=DG.
(1)证明:四边形AECF为矩形;
(2)求四边形AECG的面积.
【解答】(1)证明:∵ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,AB=CD,
∵点E为线段AB的三等分点(靠近点A),
∴AE=AB,
∵点F为线段CD的三等分点(靠近点C),
∴CF=CD,
∴AE=CF,
又∵AE∥CF,
∴四边形AECF为平行四边形,
∵CE⊥AB,
∴四边形AECF为矩形;
(2)∵AB=3,
∴AE=CF=1,BE=2,
∵将△BCE沿CE对折得到△ECB',
∴B'E=BE=2,
∴AB'=1,
∵DC=DG=3,
∴∠DGC=∠DCG,
∵BB'∥CD,
∴∠DCG=∠B',
∴∠B'=∠B'GA,
∴AB'=AG=1,
∴DA=BC=B'C=4,
∵AB'∥CD,
∴=,
∴=,
∴B'G=1,
∴△AGB'是等边三角形,
在Rt△BCE中,BC=4,BE=2,
∴EC=2,
∴S四边形AECG=S△EB'C﹣S△AB'G=﹣=.
一十八.解直角三角形的应用-仰角俯角问题(共2小题)
25.(2022•大庆)如图,为了修建跨江大桥,需要利用数学方法测量江的宽度AB.飞机上的测量人员在C处测得A,B两点的俯角分别为45°和30°.若飞机离地面的高度CD为1000m,且点D,A,B在同一水平直线上,试求这条江的宽度AB(结果精确到1m,参考数据:≈1.4142,≈1.7321).
【解答】解:由题意得:
∠CAD=45°,∠CBD=30°,
在Rt△ACD中,CD=1000m,
∴AD==1000(m),
在Rt△BCD中,BD===1000(m),
∴AB=BD﹣AD=100﹣1000≈732(m),
∴这条江的宽度AB约为732m.
26.(2020•大庆)如图,AB,CD为两个建筑物,两建筑物底部之间的水平地面上有一点M,从建筑物AB的顶点A测得M点的俯角为45°,从建筑物CD的顶点C测得M点的俯角为75°,测得建筑物AB的顶点A的俯角为30°.若已知建筑物AB的高度为20米,求两建筑物顶点A、C之间的距离(结果精确到1m,参考数据:≈1.414,≈1.732).
【解答】解:∵AB⊥BD,∠HAM=45°,
∴∠BAM=∠AMB=45°,
∴∠AMB=∠BAM,
∴AB=BM=20(米),
∴AM=20(米),
作AE⊥MC于E,
∵∠KCM=75°,∠ACK=30°,
∴∠ACM=45°,∠ACK=∠CAH=30°,
∵∠HAM=45°,
∴∠CAM=75°,
∴∠AMC=180°﹣45°﹣75°=60°,
在Rt△AME中,AM=20(米),
∵sin∠AME=,
∴AE=sin60°•20=×20=10(米),
在Rt△AEC中,∠AEC=90°,∠ACE=45°,AE=10(米),
∴sin∠ACE=,
∴AC===20≈35(米),
答:两建筑物顶点A、C之间的距离约为35米.
一十九.解直角三角形的应用-方向角问题(共1小题)
27.(2021•大庆)小明在A点测得C点在A点的北偏西75°方向,并由A点向南偏西45°方向行走到达B点测得C点在B点的北偏西45°方向,继续向正西方向行走2km后到达D点,测得C点在D点的北偏东22.5°方向,求A,C两点之间的距离.(结果保留0.1km.参数数据≈1.732)
【解答】解:过点A作AM∥BD,过B点作BM⊥BD,AM与BM交于点M,
∵在A点测得C点在A点的北偏西75°方向,
∴∠NAC=75°,
∴∠CAM=15°,
∵由A点向南偏西45°方向行走到达B点,
∴∠MAB=45°,
∴∠MBA=45°,
∵C点在B点的北偏西45°方向,
∴∠CBM=45°,
∴∠CBA=90°,∠CBD=45°,
∵C点在D点的北偏东22.5°方向,
∴∠PDC=22.5°,
∴∠BDC=67.5°,
∴∠DCB=180°﹣67.5°﹣45°=67.5°,
∴BD=BC,
由题可得DB=2km,
∴BC=2km,
在Rt△ABC中,∠CAB=15°+45°=60°,BC=2,
∴AC=≈2.3km.
二十.频数(率)分布直方图(共1小题)
28.(2020•大庆)为了了解某校某年级1000名学生一分钟的跳绳次数,从中随机抽取了40名学生的一分钟跳绳次数(次数为整数,且最高次数不超过150次),整理后绘制成如图的频数分布直方图,图中的a,b满足关系式2a=3b.后由于保存不当,部分原始数据模糊不清,但已知缺失数据都大于120.请结合所给条件,回答下列问题.
(1)求问题中的总体和样本容量;
(2)求a,b的值(请写出必要的计算过程);
(3)如果一分钟跳绳次数在125次以上(不含125次)为跳绳成绩优秀,那么估计该校该年级学生跳绳成绩优秀的人数大约是多少人?(注:该年级共1000名学生)
【解答】解:(1)1000名学生一分钟的跳绳次数是总体,
样本容量是:40;
(2)由题意所给数据可知:
50.5~75.5的有4人,
75.5~100.5的有16人,
∴a+b=40﹣4﹣16=20,
∵2a=3b,
∴解得a=12,b=8,
(3)1000×=200(人),
答:估计该校该年级学生跳绳成绩优秀的人数大约是200人.
二十一.扇形统计图(共1小题)
29.(2022•大庆)中华文化源远流长,中华诗词寓意深广,为了传承优秀传统文化,我市某校团委组织了一次全校2000名学生参加的“中国诗词大会”海选比赛,赛后发现所有参赛学生的成绩不低于50分.为了更好地了解本次海选比赛的成绩分布情况.随机选取其中200名学生的海选比赛成绩(总分100分)作为样本进行整理,得到海选成绩统计表与扇形统计图如下:
抽取的200名学生成绩统计表
组别
海选成绩
人数
A组
50≤x<60
10
B组
60≤x<70
30
C组
70≤x<80
40
D组
80≤x<90
a
E组
90≤x≤100
70
请根据所给信息解答下列问题:
(1)填空:①a= 50 ,②b= 15 ,③θ= 72 度;
(2)若把统计表每组中各个成绩用这组数据的中间值代替(例如:A组数据中间值为55分),请估计被选取的200名学生成绩的平均数;
(3)规定海选成绩不低于90分记为“优秀”,请估计该校参加这次海选比赛的2000名学生中成绩“优秀”的有多少人?
【解答】解:(1)a=200﹣10﹣30﹣40﹣70=50,
b%=×100%=15%,
θ=360°×=72°,
故答案为:50,15,72;
(2)=82(分),
即估计被选取的200名学生成绩的平均数是82分;
(3)2000×=700(人),
即估计该校参加这次海选比赛的2000名学生中成绩“优秀”的有700人.
二十二.算术平均数(共1小题)
30.(2021•大庆)某校要从甲,乙两名学生中挑选一名学生参加数学竞赛,在最近的8次选拔赛中,他们的成绩(成绩均为整数,单位:分)如下:
甲:92,95,96,88,92,98,99,100
乙:100,87,92,93,9■,95,97,98
由于保存不当,学生乙有一次成绩的个位数字模糊不清,
(1)求甲成绩的平均数和中位数;
(2)求事件“甲成绩的平均数大于乙成绩的平均数”的概率;
(3)当甲成绩的平均数与乙成绩的平均数相等时,请用方差大小说明应选哪个学生参加数学竞赛.
【解答】解:(1)甲成绩的平均数为:(88+92+92+95+96+98+99+100)÷8=95,
将甲成绩从小到大排列处在中间位置的两个数的平均数为=95.5,因此中位数是95.5,
答:甲成绩的平均数为95,中位数是95.5;
(2)设模糊不清的数的个位数字为a,则a为0至9的整数,也就是模糊不清的数共10种可能的结果,
当甲成绩的平均数大于乙成绩的平均数时,有95>,
即95>,
解得a<8,共有8种不同的结果,
所以“甲成绩的平均数大于乙成绩的平均数”的概率为=;
(3)当甲成绩的平均数与乙成绩的平均数相等时,
即=95,
解得a=8,
所以甲的方差为:=[(88﹣95)2+(92﹣95)2×2+(96﹣95)2+(98﹣95)2+(99﹣95)2+(100﹣95)2]=14.75,
乙的方差为:=[(87﹣95)2+(92﹣95)2+(93﹣95)2+(97﹣95)2+(98﹣95)2×2+(100﹣95)2]=15.5,
∵<,
∴甲的成绩更稳定,
所以应选择甲同学参加数学竞赛.
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