2022年四川省南充市中考数学真题(教师版)
展开南充市二○二二年初中学业水平考试
数学试卷
(满分150分,时间120分钟)
注意事项:
1.答题前将姓名、座位号、身份证号、准考证号填在答题卡指定位置.
2.所有解答内容均需涂、写在答题卡上.
3.选择题须用2B铅笔将答题卡相应题号对应选项涂黑,若需改动,须擦净另涂.
4.填空题、解答题在答题卡对应题号位置用0.5毫米黑色字迹笔书写.
一、选择题(本大题共10个小题,每小题4分,共40分)
每小题都有代号为A、B、C、D四个答案选项,其中只有一个是正确的.请根据正确选项的代号填涂答题卡对应位置.填涂正确记4分,不涂、错涂或多涂记0分.
1. 下列计算结果为5的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【】
【分析】根据去括号法则及绝对值化简依次计算判断即可.
【详解】解:A、-(+5)=-5,不符合题意;
B、+(-5)=-5,不符合题意;
C、-(-5)=5,符合题意;
D、,不符合题意;
故选:C.
【点睛】题目主要考查去括号法则及化简绝对值,熟练掌握去括号法则是解题关键.
2. 如图,将直角三角板绕顶点A顺时针旋转到,点恰好落在的延长线上,,则为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【】
【分析】根据直角三角形两锐角互余,求出的度数,由旋转可知,在根据平角的定义求出的度数即可.
详解】∵,
∴,
∵由旋转可知,
∴,
故答案选:B.
【点睛】本题考查直角三角形的性质以及图形的旋转的性质,找出旋转前后的对应角是解答本题的关键.
3. 下列计算结果正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【】
【分析】根据单项式的减法、除法及同底数幂的除法、积的乘方运算依次计算判断即可.
【详解】解:A、5a-3a=2a,选项错误;
B、6a÷2a=3,选项错误;
C、,选项错误;
D、,选项正确;
故选:D.
【点睛】题目主要考查单项式的减法、除法及同底数幂的除法、积的乘方运算,熟练掌握各个运算法则是解题关键.
4. 《孙子算经》中有“鸡兔同笼”问题:“今有鸡兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问鸡兔各几何.”设鸡有x只,可列方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【】
【分析】设鸡有x只,则兔子有(35-x)只,根据足共有94列出方程即可.
【详解】解:设鸡有x只,则兔子有(35-x)只,
根据题意可得:2x+4(35-x)=94,
故选:D.
【点睛】题目主要考查一元一次方程的应用,理解题意列出方程是解题关键.
5. 如图,在正五边形中,以为边向内作正,则下列结论错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【】
【分析】利用正多边形各边长度相等,各角度数相等,即可逐项判断.
【详解】解:∵多边形是正五边形,
∴该多边形内角和为:,,
∴,故D选项正确;
∵是正三角形,
∴,,
∴,,
∴,故B选项正确;
∵,,
∴,故A选项正确;
∵,,
∴,故C选项错误,
故选:C.
【点睛】本题考查正多边形的性质以及多边形内角和公式,熟练掌握正多边形“各边长度相等,各角度数相等”是解题的关键.
6. 为了解“睡眠管理”落实情况,某初中学校随机调查50名学生每天平均睡眠时间(时间均保留整数),将样本数据绘制成统计图(如图),其中有两个数据被遮盖关于睡眠时间的统计量中,与被遮盖的数据无关的是( )
A. 平均数 B. 中位数 C. 众数 D. 方差
【答案】B
【】
【分析】根据题意可得,计算平均数、众数及方差需要全部数据,从统计图可得:前三组的数据共有5+11+16=32,共有50名学生,中位数为第25与26位的平均数,据此即可得出结果.
【详解】解:根据题意可得,计算平均数、方差需要全部数据,故A、D不符合题意;
∵50-5-11-16=18>16,
∴无法确定众数分布在哪一组,故C不符合题意;
从统计图可得:前三组的数据共有5+11+16=32,
共有50名学生,中位数为第25与26位的平均数,
∴已知的数据中中位数确定,且不受后面数据的影响,
故选:B.
【点睛】题目主要考查条形统计图与中位数、平均数、众数及方差的关系,理解题意,掌握中位数、平均数、众数及方差的计算方法是解题关键.
7. 如图,在中,的平分线交于点D,DE//AB,交于点E,于点F,,则下列结论错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【】
【分析】根据角平分线的性质得到CD=DF=3,故B正确;根据平行线的性质及角平分线得到AE=DE=5,故C正确;由此判断D正确;再证明△BDF≌△DEC,求出BF=CD=3,故A错误.
【详解】解:在中,的平分线交于点D,,
∴CD=DF=3,故B正确;
∵DE=5,
∴CE=4,
∵DE//AB,
∴∠ADE=∠DAF,
∵∠CAD=∠BAD,
∴∠CAD=∠ADE,
∴AE=DE=5,故C正确;
∴AC=AE+CE=9,故D正确;
∵∠B=∠CDE,∠BFD=∠C=90°,CD=DF,
∴△BDF≌△DEC,
∴BF=CD=3,故A错误;
故选:A.
【点睛】此题考查了角平分线的性质定理,平行线的性质,等边对等角证明角相等,全等三角形的判定及性质,熟记各知识点并综合应用是解题的关键.
8. 如图,为的直径,弦于点E,于点F,,则为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【】
【分析】根据邻补角得出∠AOF=180°-65°=115°,利用四边形内角和得出∠DCB=65°,结合圆周角定理及邻补角进行求解即可.
【详解】解:∵∠BOF=65°,
∴∠AOF=180°-65°=115°,
∵CD⊥AB,OF⊥BC,
∴∠DCB=360°-90°-90°-115°=65°,
∴∠DOB=2×65°=130°,
∴∠AOD=180°-130°=50°,
故选:C.
【点睛】题目主要考查邻补角的计算及圆周角定理,四边形内角和等,理解题意,综合运用这些知识点是解题关键.
9. 已知,且,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【】
【分析】先将分式进件化简为,然后利用完全平方公式得出,,代入计算即可得出结果.
【详解】解:
,
∵,
∴,
∴,
∵a>b>0,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵a>b>0,
∴,
∴原式=
,
故选:B.
【点睛】题目主要考查完全公式计算,分式化简等,熟练掌握运算法则是解题关键.
10. 已知点在抛物线上,当且时,都有,则m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【】
【分析】根据题意可得,抛物线的对称轴为,然后分四种情况进行讨论分析,最后进行综合即可得出结果.
【详解】解:根据题意可得,抛物线的对称轴为,
①当0
③当时,使恒成立,
∴m,
∴m,
,
④当时,恒不成立;
综上可得:,
故选:A.
【点睛】题目主要考查二次函数的基本性质,理解题意,熟练掌握二次函数的基本性质是解题的关键.
二、填空题(本大题共6个小题,每小题4分,共24分)请将答案填在答题卡对应的横线上.
11. 比较大小:_______________.(选填>,=,<)
【答案】<
【】
【分析】先计算,,然后比较大小即可.
【详解】解:,,
∵,
∴,
故答案为:<.
【点睛】本题主要考查有理数的大小比较,负整数指数幂的运算,零次幂的运算,熟练掌握运算法则是解题关键.
12. 老师为帮助学生正确理解物理变化与化学变化,将6种生活现象制成看上去无差别卡片(如图).从中随机抽取一张卡片,抽中生活现象是物理变化的概率是_______________.
【答案】
【】
【分析】根据简单的概率公式求解即可.
【详解】解:卡片中有2张是物理变化,一共有6张卡片,
∴是物理变化的概率为:,
故答案为:.
【点睛】题目主要考查简单的概率公式计算,理解题意是解题关键.
13. 数学实践活动中,为了测量校园内被花坛隔开的A,B两点的距离,同学们在外选择一点C,测得两边中点的距离为(如图),则A,B两点的距离是_______________m.
【答案】20
【】
【分析】根据题意得出DE为∆ABC的中位线,然后利用其性质求解即可.
【详解】解:∵点D、E为AC,BC的中点,
∴DE为∆ABC的中位线,
∵DE=10,
∴AB=2DE=20,
故答案为:20.
【点睛】题目主要考查三角形中位线的判定和性质,熟练掌握三角形中位线的性质是解题关键.
14. 若为整数,x为正整数,则x的值是_______________.
【答案】4或8##8或4
【】
【分析】根据根号下的数大于等于0和x为正整数,可得x可以取1、2、3、4、5、6、7、8,再根据为整数即可得的值.
【详解】解:∵
∴
∵为正整数
∴可以为1、2、3、4、5、6、7、8
∵为整数
∴为4或8
故答案为:4或8.
【点睛】本题考查了利用二次根式的性质化简、解一元一次不等式等知识点,掌握二次根式的性质是解答本题的关键.
15. 如图,水池中心点O处竖直安装一水管,水管喷头喷出抛物线形水柱,喷头上下移动时,抛物线形水柱随之竖直上下平移,水柱落点与点O在同一水平面.安装师傅调试发现,喷头高时,水柱落点距O点;喷头高时,水柱落点距O点.那么喷头高_______________m时,水柱落点距O点.
【答案】5.5
【】
【分析】设原抛物线的式为, 当向上移动1.5米到4米高度时,抛物线式为:,将两个交点分别代入求解确定原式,设向上平移k个单位后, ,将点(4,0)代入求解,然后结合题意即可得出结果.
【详解】解:设原抛物线的式为,根据题意可得,与x轴交于点(2.5,0)代入得:
①,
当向上移动1.5米到4米高度时,
抛物线式为:,与x轴交于点(4,0),代入得
②,
联立①②求解可得:
,
∴将其代入②解得,
∴原抛物线的式为,
设向上平移k个单位后,
∴
与x轴交点为(4,0),代入得:
解得:k=3,
∴原抛物线向上移动3个单位,
即喷头高3+2.5=5.5米,
故答案为:5.5.
【点睛】题目主要考查二次函数的应用,理解题意,设出二次函数的式,然后利用待定系数法求解是解题关键.
16. 如图,正方形边长为1,点E在边上(不与A,B重合),将沿直线折叠,点A落在点处,连接,将绕点B顺时针旋转得到,连接.给出下列四个结论:①;②;③点P是直线上动点,则的最小值为;④当时,的面积.其中正确的结论是_______________.(填写序号)
【答案】①②③
【】
【分析】根据全等三角形判定即可判断①;过D作DM⊥CA1于M,利用等腰三角形性质及折叠性质得∠ADE+∠CDM,再等量代换即可判断②;连接AP、PC、AC,由对称性知,PA1=PA,知P、A、C共线时取最小值,最小值为AC长度,勾股定理求解即可判断③;过点A1作A1H⊥AB于H,借助特殊角的三角函数值求出BE,A1H的长度,代入三角形面积公式求解即可判断④.
【详解】解:∵四边形ABCD为正方形,
∴AB=BC,∠ABC=90°,
由旋转知,∠A1BA2=90°,A1B=A2B,
∴∠ABA1=∠CBA2,
∴△ABA1≌△CBA2,
故①正确;
过D作DM⊥CA1于M,如图所示,
由折叠知AD=A1D=CD,∠ADE=∠A1DE,
∴DM平分∠CDA1,
∴∠ADE+∠CDM=45°,
又∠BCA1+∠DCM=∠CDM+∠DCM=90°,
∴∠BCA1=∠CDM,
∴∠ADE+∠BCA1=45°,
故②正确;
连接AP、PC、AC,由对称性知,PA1=PA,
即PA1+PC=PA+PC,当P、A、C共线时取最小值,最小值为AC的长度,即为,
故③正确;
过点A1作A1H⊥AB于H,如图所示,
∵∠ADE=30°,
∴AE=tan30°·AD=,DE=,
∴BE=AB-AE=1-,
由折叠知∠DEA=∠DEA1=60°,AE=A1E=,
∴∠A1EH=60°,
∴A1H=A1E·sin60°=,
∴△A1BE的面积=,
故④错误,
故答案为:①②③.
【点睛】本题考查了正方形性质、等腰三角形性质、全等三角形的判定、折叠性质及解直角三角形等知识点,综合性较强.
三、解答题(本大题共9个小题,共86分)解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤.
17. 先化简,再求值:,其中.
【答案】;
【】
【分析】利用多项式乘以多项式及单项式乘以多项式运算法则进行化简,然后代入求值即可.
【详解】解:原式=
=;
当x=时,
原式=
=3+1-
=-.
【点睛】题目主要考查整式的乘法及加减化简求值及二次根式混合运算,熟练掌握运算法则是解题关键.
18. 如图,在菱形中,点E,F分别在边上,,分别与交于点M,N.求证:
(1).
(2).
【答案】(1)见 (2)见
【】
【分析】(1)先利用菱形的性质和已知条件证明,即可利用SAS证明;
(2)连接BD交AC于点O,先利用ASA证明,推出,再由(1)中结论推出,即可证明.
【小问1详解】
证明:由菱形的性质可知,,,
∵ ,
∴,即,
在和中,
,
∴.
【小问2详解】
证明:如图,连接BD交AC于点O,
由菱形的性质可知,,
∴,
由(1)知,
∴,,
∴,
∴,
在和中,
,
∴.
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查菱形的性质、全等三角形的判定与性质,熟练掌握菱形的性质是解题的关键.
19. 为传播数学文化,激发学生学习兴趣,学校开展数学学科月活动,七年级开展了四个项目:A.阅读数学名著;B.讲述数学故事;C.制作数学模型;D.挑战数学游戏要求七年级学生每人只能参加一项.为了解学生参加各项目情况,随机调查了部分学生,将调查结果制作成统计表和扇形统计图(如图),请根据图表信息解答下列问题:
项目
A
B
C
D
人数/人
5
15
a
b
(1)_______________,_______________.
(2)扇形统计图中“B”项目所对应的扇形圆心角为_______________度.
(3)在月末的展示活动中,“C”项目中七(1)班有3人获得一等奖,七(2)班有2人获得一等奖,现从这5名学生中随机抽取2人代表七年级参加学校制作数学模型比赛,请用列表或画树状图法求抽中的2名学生来自不同班级的概率.
【答案】(1)20;10 (2)108
(3)
【】
【分析】(1)根据A项目人数为5,占比为10%,得出总人数,然后根据D项目占比得出D项目人数,利用总人数减去各项目人数即可得出C项目人数;
(2)利用B项目占比然后乘以360度即可得出结果;
(3)设七(1)班有3人获得一等奖分别为F、G、H;七(2)班有2人获得一等奖分别为M、N;利用列表法得出所有可能的结果,然后找出满足条件的结果即可得出概率.
【小问1详解】
解:A项目人数为5,占比为10%,
∴总人数为:5÷10%=50;
D项目人数为:b=50×20%=10人,
C项目人数为:a=50-10-5-15=20人,
故答案为:20;10;
【小问2详解】
解:,
故答案为:108;
【小问3详解】
解:设七(1)班有3人获得一等奖分别为F、G、H;七(2)班有2人获得一等奖分别为M、N;
列表如下:
F
G
H
M
N
F
FG
FH
FM
FN
G
GF
GH
GM
GN
H
HF
HG
HM
HN
M
MF
MG
MH
MN
N
NF
NG
NH
NM
共有20中等可能的结果,其中满足条件的有12中结果,
,
2名同学来自不同班级的概率为.
【点睛】题目主要考查统计表及扇形统计图,利用树状图或列表法求概率等,理解题意,综合运用这些知识点是解题关键.
20. 已知关于x的一元二次方程有实数根.
(1)求实数k的取值范围.
(2)设方程的两个实数根分别为,若,求k的值.
【答案】(1)k;
(2)k=3
【】
【分析】根据一元二次方程有实数根得到32-4(k-2)0,解不等式即可;
(2)根据根与系数的关系得到,将等式左侧展开代入计算即可得到k值.
【小问1详解】
解:∵一元二次方程有实数根.
∴∆0,即32-4(k-2)0,
解得k
【小问2详解】
∵方程的两个实数根分别为,
∴,
∵,
∴,
∴,
解得k=3.
【点睛】此题考查了一元二次方程根的判别式,一元二次方程根与系数的关系式,熟练掌握一元二次方程有关知识是解题的关键.
21. 如图,直线与双曲线交于两点,直线与双曲线在第一象限交于点C,连接.
(1)求直线与双曲线的式.
(2)求的面积.
【答案】(1)直线AB的式为y=2x+4;双曲线式为;
(2)16
【】
【分析】(1)根据点A的坐标求出双曲线的式,求出点B的坐标,再利用待定系数法求出直线AB的式;
(2)求出直线OB的式为y=x,得到点C的坐标,过点B作BE∥x轴,交AC的延长线于E,求出直线AC的式,进而得到点E的坐标,根据的面积=S△ABE-S△BCE求出答案.
【小问1详解】
解:设双曲线式为,将点A(1,6)代入,
得,
∴双曲线式为,
∵双曲线过点B(m,-2),
∴-2m=6,
解得m=-3,
∴B(-3,-2),
设直线AB的式为y=nx+b,
得,解得,
∴直线AB的式为y=2x+4;
【小问2详解】
设直线OB的式为y=ax,
得-3a=-2,解得a=,
∴直线OB的式为y=x,
当时,解得x=3或x=-3(舍去),
∴y=2,
∴C(3,2),
过点B作BE∥x轴,交AC的延长线于E,
∵直线AC的式为y=-2x+8,
∴当y=-2时,得-2x+8=-2,解得x=5,
∴E(5,-2),BE=8,
∴的面积=S△ABE-S△BCE
=
=16.
【点睛】此题考查了一次函数与反比例函数的综合知识,正确掌握待定系数法求函数的式,求图象交点坐标,求图形的面积,正确掌握一次函数与反比例函数的知识是解题的关键.
22. 如图,为的直径,点C是上一点,点D是外一点,,连接交于点E.
(1)求证:是的切线.
(2)若,求的值.
【答案】(1)见;
(2)3
【】
【分析】(1)连接OC,根据圆周角定理得到∠ACB=90°,根据OA=OC推出∠BCD=∠ACO,即可得到∠BCD+∠OCB=90°,由此得到结论;
(2)过点O作OF⊥BC于F,设BC=4x,则AB=5x,OA=CE=2.5x,BE=1.5x,勾股定理求出AC,根据OF∥AC,得到,证得OF为△ABC的中位线,求出OF及EF,即可求出的值.
【小问1详解】
证明:连接OC,
∵为的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠ACO+∠OCB=90°,
∵OA=OC,
∴∠A=∠ACO,
∵,
∴∠BCD=∠ACO,
∴∠BCD+∠OCB=90°,
∴OC⊥CD,
∴是切线.
【小问2详解】
解:过点O作OF⊥BC于F,
∵,
∴设BC=4x,则AB=5x,OA=CE=2.5x,
∴BE=BC-CE=1.5x,
∵∠C=90°,
∴AC=,
∵OA=OB,OF∥AC,
∴,
∴CF=BF=2x,EF=CE-CF=0.5x,
∴OF为△ABC的中位线,
∴OF=,
∴=.
【点睛】此题考查了圆周角定理,证明直线是圆的切线,锐角三角函数,三角形中位线的判定与性质,平行线分线段成比例,正确引出辅助线是解题的关键.
23. 南充市被誉为中国绸都,本地某电商销售真丝衬衣和真丝围巾两种产品,它们的进价和售价如下表用15000元可购进真丝衬衣50件和真丝围巾25件.(利润=售价-进价)
种类
真丝衬衣
真丝围巾
进价(元/件)
a
80
售价(元/件)
300
100
(1)求真丝衬衣进价a的值.
(2)若该电商计划购进真丝衬衣和真丝围巾两种商品共300件,据市场销售分析,真丝围巾进货件数不低于真丝衬衣件数的2倍.如何进货才能使本次销售获得的利润最大?最大利润是多少元?
(3)按(2)中最大利润方案进货与销售,在实际销售过程中,当真丝围巾销量达到一半时,为促销并保证销售利润不低于原来最大利润的90%,衬衣售价不变,余下围巾降价销售,每件最多降价多少元?
【答案】(1)a=260;
(2)真丝衬衣件数进货100件,真丝围巾进货200件,最大利润为8000元;
(3)每件最多降价28元.
【】
【分析】(1)根据题意列出一元一次方程求解即可;
(2)设真丝衬衣件数进货x件,则真丝围巾进货(300-x)件,根据题意列出不等式得出x≤100;设总利润为y,由题意得出函数关系式,然后利用一次函数的性质求解即可得出;
(3)设降价z元,根据题意列出不等式求解即可.
小问1详解】
解:根据表格数据可得:
50a+25×80=15000,
解得:a=260;
【小问2详解】
解:设真丝衬衣件数进货x件,则真丝围巾进货(300-x)件,
根据题意可得:300-x≥2x,
解得:x≤100;
设总利润为y,
根据题意可得y=(300-260)x+(100-80)(300-x)=20x+6000,
∵20>0,
∴y随x的增大而增大,
当x=100时,y最大为:20×100+6000=8000元,
此时方案为:真丝衬衣件数进货100件,真丝围巾进货200件,最大利润为8000元;
【小问3详解】
设降价z元,
根据题意可得100×(100-80)+100×(300-260)+100×(300-260-z)≥8000×90%,
解得:z≤28,
∴每件最多降价28元.
【点睛】题目主要考查一元一次方程及不等式的应用,一次函数的应用,理解题意,列出相应方程不等式是解题关键.
24. 如图,在矩形中,点O是的中点,点M是射线上动点,点P在线段上(不与点A重合),.
(1)判断的形状,并说明理由.
(2)当点M为边中点时,连接并延长交于点N.求证:.
(3)点Q在边上,,当时,求的长.
【答案】(1)为直角三角形,理由见
(2)见 (3)或12
【】
【分析】(1)由点O是的中点,可知,由等边对等角可以推出;
(2)延长AM,BC交于点E,先证,结合(1)的结论得出PC是直角斜边的中线,推出,进而得到,再通过等量代换推出,即可证明;
(3)过点P作AB的平行线,交AD于点F,交BC于点G,得到两个K型,证明,,利用相似三角形对应边成比例列等式求出QF,FP,再通过即可求出DM.
【小问1详解】
解:为直角三角形,理由如下:
∵点O是的中点,,
∴,
∴,,
∵ ,
∴,
∴,
∴为直角三角形;
【小问2详解】
证明:如图,延长AM,BC交于点E,
由矩形的性质知:,,
∴,
∵ 点M为边中点,
∴,
在和中,
∴,
∴,
∵,
∴,即C点为BE的中点,
由(1)知,
∴,即为直角三角形,
∴,
∴,
又∵,,
∴,
∴;
【小问3详解】
解:如图,过点P作AB的平行线,交AD于点F,交BC于点G,
由已知条件,设,,
则,,.
∵,,,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,即,
∴.
同理,∵ ,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,即,
∴.
∴,
解得,
∴,
将代入得,
整理得,
解得或.
∵,,
∴,
∴,即,
∴,
∴当时,,
当时,,此时点M在DC的延长线上,
综上,的长为或12.
【点睛】本题考查矩形的性质,直角三角形斜边中线的性质,相似三角形的判定与性质等,第3问有一定难度,解题关键是作辅助线构造K字模型.
25. 抛物线与x轴分别交于点,与y轴交于点.
(1)求抛物线的式.
(2)如图1,顶点P在抛物线上,如果面积为某值时,符合条件的点P有且只有三个,求点P的坐标.
(3)如图2,点M在第二象限的抛物线上,点N在延长线上,,连接并延长到点D,使.交x轴于点E,与均为锐角,,求点M的坐标.
【答案】(1)
(2)(2,),(,)或(,)
(3)(-4,)
【】
【分析】(1)根据待定系数法求式即可;
(2)先根据题意判断出三角形BCP面积为平行四边形BCPQ面积的一半,得出当P在直线BC下方的抛物线上时,面积取最大值时满足题意,求出最大面积后得到直线BC下方的P点坐标,再根据△BCP的面积求出BC上方P点坐标即可;
(3)过点N作NH⊥x轴,过D作DP⊥x轴,过M作MQ⊥x轴,根据平行线性质求出MQ=PD,证明△MEQ≌△DEP,得PQ=2PE,设OP=x,用x表示出PB,PE的长度,再根据得出PB=2PE,代入求出x值,进而求得Q点坐标及M点坐标.
【小问1详解】
解:∵抛物线与x轴分别交于点,与y轴交于点,
∴,
解得:,
即抛物线式为.
【小问2详解】
解:由题意知,三角形BCP面积为平行四边形BCPQ面积的一半,
设直线BC下方抛物线上有一点P,过P作平行于BC的直线l,作直线l关于BC对称的直线MN,由图知,直线MN与抛物线必有两个交点,根据平行线间距离处处相等知,当三角形BCP面积取最大值时即直线l与抛物线只有一个交点时,符合题意的P点只有三个,
由B(4,0),C(0,-4)知直线BC式为:y=x-4,
过P作PH⊥x轴于H,交BC于E,
则S△BCP=S△PCE+S△PBE
=
=2PE,
设P(m,),则E(m,m-4),
∴S△BCP=
=,
∴当m=2时,△BCP面积取最大值,最大值为,
此时,直线BC下方抛物线上的P点坐标为(2,),
同理,设直线BC上方抛物线上P点横坐标为n,则:
,
解得:n=或n=,
即P(,)或(,),
综上所述,满足题意的P点坐标为(2,),(,)或(,).
【小问3详解】
解:过点N作NH⊥x轴,过D作DP⊥x轴,过M作MQ⊥x轴,垂足分别为H、P、Q,如图所示,
则NH∥PD∥MQ,
∴,,
∴PD=2HN,QM=2HN,
即PD=QM,
∵∠MEQ=∠PED,
∴△MEQ≌△DEP,
∴QE=PE,
设OP=x,则BP=4-x,PH=BH=,
∴OH=OP+PH=x+=,OQ=2OH=4+x,PQ=4+2x,PE=2+x,
∵,
∴,
即PB=2PE,
∴4-x=2(2+x),
解得:x=0,
即P点为坐标原点,D在y轴上,
∴OQ=4,即Q(-4,0),
∴M(-4, ).
【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数式、二次函数与三角形面积最值问题、平行线分线段成比例性质、全等三角形证明等知识点,解题关键是利用平行线分线段成比例定理找出各线段间的关系.
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