2023年湖北省十堰市茅箭区中考数学一模试卷(含答案解析)
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1. − 11的绝对值是( )
A. − 11 B. 11 C. 11 D. −11
2. 由四个相同的小正方体搭建了一个积木,它的三视图如图所示,则这个积木可能是( )
A. B. C. D.
3. 下列运算中,正确的是( )
A. 5−2 5=−2 B. 6a4b÷2a3b=3ab
C. (−2a2b)3=−8a6b3 D. (a+b)2=a2+b2
4. 为迎接中国共产党建党一百周年,某班50名同学进行了党史知识竞赛,测试成绩统计如下表,其中有两个数据被遮盖.
成绩/分
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
人数
■
■
1
2
3
5
6
8
10
12
下列关于成绩的统计量中,与被遮盖的数据无关的是( )
A. 平均数,方差 B. 中位数,方差 C. 中位数,众数 D. 平均数,众数
5. 甲、乙两人每小时一共做35个电器零件,两人同时开始工作,当甲做了90个零件时乙做了120个零件,设甲每小时能做x个零件,根据题意可列分式方程为( )
A. 90x=12035−x B. 120x=9035−x C. 90x=12035+x D. 120x=9035+x
6. 函数y= x+1x2−4的自变量x的取值范围是( )
A. x≥−1 B. x≥−1且x≠2 C. x≠±2 D. x>−1且x≠2
7. 根据图中数字的规律,若第n个图中的q=168,则p的值为( )
A. 121 B. 144 C. 169 D. 196
8. 如图,直线AB是⊙O的切线,C为切点,OD//AB交⊙O于点D,点E在⊙O上,连接OC,EC,ED,则∠CED的度数为( )
A. 30∘
B. 35∘
C. 40∘
D. 45∘
9. 如图,在△ABC中,AB=AC=10,点D是边BC上一动点(不与B、C重合),∠ADE=∠B=α,DE交AC于点E,且cosa=45.下列结论:①当BD=6时,△ABD与△DCE全等;②△ADE∽△ACD;③△DCE为直角三角形时,BD为8或252;④CD2=CE⋅CA.其中正确的结论有几个( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
10. 如图已知反比例函数C1:y=kx(k<0)的图象如图所示,将该曲线绕点O顺时针旋转45∘得到曲线C2,点N是由曲线C2上一点,点M在直线y=−x上,连接MN、ON,若MN=ON,△MON的面积为 3,则k的值为( )
A. −2 3
B. − 3
C. −2
D. −1
11. 据报道,春节期间微信红包收发高达320000000次,数字320000000科学记数法表示为__________ .
12. 不等式2x−1>5的解集是______ .
13. 小红同学在数学活动课中测量旗杆的高度,如图,已知测角仪的高度为1.58米,她在A点观测旗杆顶端E的仰角为30∘,接着朝旗杆方向前进20米到达C处,在D点观测旗杆顶端E的仰角为60∘,则旗杆EF的高度为______ 米.(结果保留小数点后一位,参考数据: 3≈1.732)
14. 如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=10,点E在边BC上,DF⊥AE,垂足为F.若DF=6,则线段EF的长为______.
15. 如图,将半径为6的半圆,绕点A逆时针旋转60∘,使点B落到点B′处,则图中阴影部分的面积是______.
16. 如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90∘,∠BAC=30∘,BC=4,线段BC绕点B旋转到BD,连AD,E为AD的中点,连接CE,则CE的最大值是______ .
17. 计算:−12023+ 27+(π−3.14)0−| 3−2|.
18. 先化简,再求值:(1−3x+1)÷x2−4x+4x2−1,其中x=3.
19. 已知关于x的一元二次方程x2−(m−3)x−m=0.
(1)求证:方程有两个不相等的实数根;
(2)如果方程的两实根为x1、x2,且x12+x22−x1x2=19,求m的值.
20. 2020年3月我国因“新冠病毒”的疫情,都不能如期开学,我市某校网上开设了“书画、器乐、戏曲、棋类”四大类兴趣课程,要求学生在家选择一项网上学习,为了解全校学生对每类课程的选择情况,随机抽取了若干名学生进行调查(每人必选且只能选一类),先将调查结果绘制成如图两幅不完整的统计图:
(1)本次随机调查了多少名学生?
(2)若该校共有2000名学生,请估计全校学生选择“戏曲”类的人数.
(3)学校从这四类课程中随机抽取两类参加“全市青少年才艺展示活动”,请用树状图或列表法求出恰好抽到“器乐”和“戏曲”类的概率.(书画、器乐、戏曲、棋类可分别用字母A,B,C,D表示)
21. 如图,在▱ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,点E,F分别为OB,OD的中点,延长AE至G,使EG=AE,连接CG.
(1)求证:△ABE≌△CDF;
(2)当AB与AC满足什么数量关系时,四边形EGCF是矩形?请说明理由.
22. 如图,四边形ABCD内接于⊙O,BD是⊙O的直径,过点A作AE⊥CD,交CD的延长线于点E,DA平分∠BDE.
(1)求证:AE是⊙O的切线;
(2)已知AE=4cm,CD=6cm,求⊙O的半径.
23. 某商家正在热销一种商品,其成本为30元/件,在销售过程中发现随着售价增加,销售量在减少.商家决定当售价为60元/件时,改变销售策略,此时售价每增加1元需支付由此产生的额外费用150元.该商品销售量y(件)与售价x(元/件)满足如图所示的函数关系(其中40≤x≤70,且x为整数).
(1)直接写出y与x的函数关系式;
(2)当售价为多少时,商家所获利润最大,最大利润是多少?
24. 如图1,正方形ABCD对角线AC、BD交于点O,E、F分别为正方形ABCD边AB、AD上的点,EF⊥AC交于点M,N为BF中点.
(1)请直接写出ON与OM的数量关系.
(2)若将△AEF绕点A旋转到图2所示位置时,(1)中的结论是否成立,若成立请证明;若不成立,请说明理由;
(3)若AB=8,E为AB中点,△AEF绕点A旋转过程中,直接写出点M与点C的最大距离与最小距离之差.
25. 如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+3与x轴的正、负半轴分别交于点B、A,与y轴交于点C,已知AB=5,tan∠CAB=3,OC:OB=3:4.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)设该抛物线的对称轴分别与x轴、BC交于点E、F,求EF的长;
(3)在(2)的条件下,联结CE,如果点P在该抛物线的对称轴上,当△CEP和△CEB相似时,求点P的坐标.
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:− 11的绝对值是 11.
故选:C.
根据绝对值的性质即可求解.
本题考查了实数的性质,关键是熟悉负数的绝对值是它的相反数的知识点.
2.【答案】A
【解析】解:从主视图上可以看出左面有两层,右面有一层;
从左视图上看分前后两层,后面一层上下两层,前面只有一层,
从俯视图上看,底面有3个小正方体,
故选:A.
从主视图上可以看出上下层数,从俯视图上可以看出底层有多少小正方体,从左视图上可以看出前后层数,综合三视图可得到答案.
此题主要考查了有三视图判断几何体的组成,关键是熟练把握从各方面看可以得到的结论.
3.【答案】C
【解析】解:A、原式=− 5,故A不符合题意.
B、原式=3a,故B不符合题意.
C、原式=−8a6b3,故C符合题意.
D、原式=a2+2ab+b2,故D不符合题意.
故选:C.
根据单项式除以单项式,积的乘方,完全平方公式以及二次根式的减法运算即可求出答案.
本题考查整式的加减运算、乘除运算以及二次根式的加法运算.
4.【答案】C
【解析】解:由表格数据可知,成绩为91分、92分的人数为50−(12+10+8+6+5+3+2+1)=3(人),
成绩为100分的,出现次数最多,因此成绩的众数是100,
成绩从小到大排列后处在第25、26位的两个数都是98分,因此中位数是98,
因此中位数和众数与被遮盖的数据无关,
故选:C.
通过计算成绩为91、92分的人数,进行判断,不影响成绩出现次数最多的结果,因此不影响众数,同时不影响找第25、26位数据,因此不影响中位数的计算,进而进行选择.
考查中位数、众数、方差、平均数的意义和计算方法,理解各个统计量的实际意义,以及每个统计量所反应数据的特征,是正确判断的前提.
5.【答案】A
【解析】解:设甲每小时能做x个零件,根据题意可得:90x=12035−x,
故选:A.
关键描述语为:“甲做90个零件所用的时间和乙做120个零件所用的时间相同”;等量关系为:90÷甲的工效=120÷乙的工效.
本题考查分式方程的应用,分析题意,找到关键描述语,找到合适的等量关系是解决问题的关键.
6.【答案】B
【解析】解:根据题意得:x+1≥0x2−4≠0,
解得x≥−1且x≠2.
故选:B.
根据二次根式有意义的条件是:被开方数是非负数,以及分母不等于0,据此即可求解.
本题考查了二次根式有意义的条件,及分式有意义的条件.
7.【答案】B
【解析】解:通过观察可得规律:p=n2,q=(n+1)2−1,
∵q=168,
∴(n+1)2−1=168,
解得n=12或−14(舍去),
∴p=n2=122=144,
故选:B.
每个图形中,左边三角形上的数字即为图形的序数n,右边三角形上的数字为p=n2,下面三角形上的数字q=(n+1)2−1,先把q=168代入求出n的值,再进一步求出p的值.
本题考查了图形中有关数字的变化规律,能准确观察到相关规律是解决本题的关键.
8.【答案】D
【解析】
【分析】
由切线的性质知∠OCB=90∘,再根据平行线的性质得∠COD=90∘,最后由圆周角定理可得答案.
本题主要考查切线的性质,圆周角定理以及平行线的性质,求出∠COD的度数是解题的关键.
【解答】
解:∵直线AB是⊙O的切线,C为切点,
∴∠OCB=90∘,
∵OD//AB,
∴∠COD=90∘,
∴∠CED=12∠COD=45∘,
故选:D.
9.【答案】C
【解析】解:作AH⊥BC于H,如图1,
∵∠ADC=∠B+∠BAD,
∴∠BAD=∠CDE,
而∠B=∠C,
∴△ABD∽△DCE,
∵AB=AC,
∴BH=CH,
在Rt△ABH中,∵cosB=cosα=BHAB=45,
∴BH=45×10=8,
∴BC=2BH=16,
当BD=6时,CD=10,
∴AB=CD,
∴△ABD≌△DCE,所以①正确;
∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
而∠ADE=∠B=α,
∴∠ADE=∠C,
而∠DAE=∠CAD,
∴△ADE∽△ACD,
所以②正确;
当∠DEC=90∘时,
∵△ABD∽△DCE,
∴∠ADB=∠DEC=90∘,即AD⊥BC,
∴点D与点H重合,此时BD=8,
当∠EDC=90∘,如图2,
∵△ABD∽△DCE,
∴∠DAB=∠EDC=90∘,
在Rt△ABD中,cosB=cosα=ABBD=45,
∴BD=1045=252,
∴△DCE为直角三角形时,BD为8或252,所以③正确;
∵∠BAD=∠CDE,
而AD不是∠BAC的平分线,
∴∠CDE与∠DAC不一定相等,
∴△CDE与△CAD不一定相似,
∴CD2=CE⋅CA不成立,所以④错误.
故答案为①②③.
故选:C.
①作AH⊥BC于H,如图1,先证明△ABD∽△DCE,再利用余弦定义计算出BH=8,则BC=2BH=16,当BD=6时,可得AB=CD,则可判断△ABD≌△DCE,于是可对①进行判断;
②根据等腰三角形的性质,由AB=AC得∠B=∠C,而∠ADE=∠B=α,则∠ADE=∠C,所以△ADE∽△ACD,于是可对②进行判断;
③由于△DCE为直角三角形,分类讨论:当∠DEC=90∘时,利用△ABD∽△DCE得到∠ADB=∠DEC=90∘,即AD⊥BC,易得BD=8,当∠EDC=90∘,如图2,利用△ABD∽△DCE得到∠DAB=∠EDC=90∘,然后在Rt△ABD中,根据余弦的定义可计算出BD=252,于是可对③进行判断;
④由于∠BAD=∠CDE,而AD不是∠BAC的平分线,可判断∠CDE与∠DAC不一定相等,因此△CDE与△CAD不一定相似,这样得不到CD2=CE⋅CA,则可对④进行判断.
本题考查了相似三角形的判定与性质:在判定两个三角形相似时,应注意利用图形中已有的公共角、公共边等隐含条件,以充分发挥基本图形的作用,寻找相似三角形的一般方法是通过作平行线构造相似三角形;在利用三角形相似的性质时,通过相似比计算相应边的长.也考查了解直角三角形.
10.【答案】B
【解析】解:∵将直线y=−x和曲线C2绕点O逆时针旋转45∘后直线y=−x与x轴重合,
∴旋转后点N落在曲线C1上,点M落在x轴上,如图所示,
设点M和点N的对应点分别为点M′和N′,
过点N′作N′P⊥x轴于点P,连接ON′,M′N′,
∵MN=ON,
∴M′N′=ON′,M′P=OP,
∴S△MON=2S△PN′O=2×|k|2=|k|= 3,
∵k<0,
∴k=− 3.
故选:B.
将直线y=−x和曲线C2绕点O逆时针旋转45∘,则直线y=−x与x轴重合,曲线C2与曲线C1重合,即可求解.
本题考查了反比例函数比例系数k的几何意义、旋转的性质,体现了直观想象、逻辑推理的核心素养.
11.【答案】3.2×108
【解析】解:320000000=3.2×108,
故答案为:3.2×108.
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.
此题考查科学记数法的表示方法.
12.【答案】x>3
【解析】解:移项得,
2x>6,
系数化1得,
x>3;
所以,不等式的解集为x>3.
利用不等式的基本性质,将两边不等式同时加上1再除以2,不等号的方向不变;即可得到不等式的解.
本题考查了解简单不等式的能力,解答这类题学生往往在解题时不注意移项要改变符号这一点而出错.
解不等式要依据不等式的基本性质,在不等式的两边同时加上或减去同一个数或整式不等号的方向不变;在不等式的两边同时乘以或除以同一个正数不等号的方向不变;在不等式的两边同时乘以或除以同一个负数不等号的方向改变.
13.【答案】18.9
【解析】解:延长AD交EF于点G,
由题意得:AG⊥EF,AB=CD=GF=1.58米,AD=BC=20米,∠EAD=30∘,∠EDG=60∘,
∵∠EDG是△ADE的一个外角,
∴∠AED=∠EDG−∠EAD=30∘,
∴∠EAD=∠AED=30∘,
∴DA=DE=20米,
在Rt△EDG中,EG=ED⋅sin60∘=20× 32=10 3(米),
∴EF=EG+FG=10 3+1.58≈18.9(米),
故答案为:18.9.
延长AD交EF于点G,根据题意可得:AG⊥EF,AB=CD=GF=1.58米,AD=BC=20米,∠EAD=30∘,∠EDG=60∘,然后利用三角形的外角性质可得∠EAD=∠AED=30∘,从而可得DA=DE=20米,然后在Rt△EDG中,利用锐角三角函数的定义求出EG的长,从而利用线段的和差关系进行计算即可解答.
本题考查了解直角三角形的应用-仰角俯角问题,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.
14.【答案】3
【解析】解:∵四边形ABCD为矩形,
∴AB=CD=3,BC=AD=10,AD//BC,
∴∠AEB=∠DAF,
∴△AFD∽△EBA,
∴AFBE=ADAE=DFAB,
∵DF=6,
∴AF= AD2−DF2= 100−36=8,
∴8BE=10AE=63,
∴AE=5,
∴EF=AF−AE=8−5=3,
故答案为:3.
证明△AFD∽△EBA,得到AFBE=ADAE=DFAB,求出AF,即可求出AE,从而可得EF.
本题考查了相似三角形的判定和性质,矩形的性质,勾股定理,解题的关键是掌握相似三角形的判定方法.
15.【答案】24π
【解析】
【分析】
本题考查的是扇形面积的相关计算,根据整体思想求出表示阴影部分面积的方法,再用公式计算扇形的面积即可.
根据整体思想,可知S阴影=S半圆AB′+S扇形ABB′−S半圆AB=S扇形ABB′,再利用扇形面积公式计算即可.
【解答】
解:∵S阴影=S半圆AB′+S扇形ABB′−S半圆AB
而根据旋转的性质可知S半圆AB′=S半圆AB
∴S阴影=S半圆AB′+S扇形ABB′−S半圆AB=S扇形ABB′
而由题意可知AB=12,∠BAB′=60∘
即:S阴影=60⋅π⋅122360=24π
故答案为24π.
16.【答案】6
【解析】解:作AB的中点O,连接OE,如图:
由题意知:BD=BC=4,
∵点E为AD的中点,点O为AB中点,
∴OE是△ABD的中位线,
∴OE=12BD=2,
∴点E的轨迹是以O为圆心,2为半径的圆,
∴当点E在CO延长线上时,CE最大,
∵∠ACB=90∘,∠BAC=30∘,BC=4,
∴AB=8,
∵点O为AB中点,
∴OC=12AB=4,
∴CE最大为OC+OE=4+2=6,
故答案为:6.
作AB的中点O,连接OE,根据E为AD的中点,O为AB中点,可得OE=12BD=1,从而知点E的轨迹是以点O为圆心,1为半径的圆,可求得CE最大值.
本题考查了旋转的性质,直角三角形的性质,三角形中位线定理,确定点E的运动轨迹是解题的关键.
17.【答案】解:−12023+ 27+(π−3.14)0−| 3−2|
=−1+3 3+1−(2− 3)
=−1+3 3+1−2+ 3
=4 3−2.
【解析】首先计算乘方、零指数幂、开平方和绝对值,然后计算乘法,最后从左向右依次计算,求出算式的值即可.
此题主要考查了实数的运算,解答此题的关键是要明确:在进行实数运算时,和有理数运算一样,要从高级到低级,即先算乘方、开方,再算乘除,最后算加减,有括号的要先算括号里面的,同级运算要按照从左到右的顺序进行.
18.【答案】解:(1−3x+1)÷x2−4x+4x2−1
=x+1−3x+1⋅(x+1)(x−1)(x−2)2
=x−2x+1⋅(x+1)(x−1)(x−2)2
=x−1x−2,
当x=3时,原式=3−13−2=2.
【解析】根据分式的减法和除法可以化简题目中的式子,然后将x的值代入化简后的式子即可解答本题.
本题考查分式的化简求值,解答本题的关键是明确分式化简求值的方法.
19.【答案】(1)证明:x2−(m−3)x−m=0,
∵Δ=(m−3)2−4×(−m)
=m2−6m+9+4m
=m2−2m+1+8
=(m−1)2+8≥8>0,
∴方程有两个不相等的实数根;
(2)由根与系数的关系可得:x1+x2=m−3,x1x2=−m,
∵x12+x22−x1x2=19,
∴(x1+x2)2−3x1x2=19,即(m−3)2+3m=19,
整理得:m2−3m−10=0,即(m−5)(m+2)=0,
所以m−5=0或m+2=0,
解得:m=5或m=−2.
故m的值是5或−2.
【解析】(1)表示出根的判别式,判断其正负即可作出判断;
(2)利用根与系数的关系表示出两根之积与两根之和,已知等式变形代入代入计算即可求出m的值.
此题考查了根与系数的关系,根的判别式,熟练掌握一元二次方程根与系数的关系是解本题的关键.
20.【答案】解:(1)本次随机调查的学生人数为30÷15%=200(名).
(2)由题意得,选择“书画”类的学生人数为200×25%=50(人),
∴选择“戏曲”类的学生人数为200−50−80−30=40(人),
∴估计全校学生选择“戏曲”类的人数约为2000×40200=400(人).
(3)列表如下:
A
B
C
D
A
AB
AC
AD
B
BA
BC
BD
C
CA
CB
CD
D
DA
DB
DC
由表可知,共有12种等可能的结果,其中恰好抽到“器乐”和“戏曲”类,即B和C的结果有2种,
∴恰好抽到“器乐”和“戏曲”类的概率为212=16.
【解析】(1)用选择“棋类”的学生人数除以其所占的百分比可得本次随机调查的学生人数.
(2)先求出选择“书画”类的学生人数,进而可得选择“戏曲”类的学生人数,根据用样本估计总体,用2000乘以本次随机调查中选择“戏曲”类的学生人数所占的百分比,即可得出答案.
(3)列表可得出所有等可能的结果数以及恰好抽到“器乐”和“戏曲”类的结果数,再利用概率公式可得出答案.
本题考查列表法与树状图法、条形统计图、扇形统计图、用样本估计总体,能够理解条形统计图和扇形统计图,熟练掌握列表法与树状图法以及用样本估计总体是解答本题的关键.
21.【答案】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD,AB//CD,OB=OD,OA=OC,
∴∠ABE=∠CDF,
∵点E,F分别为OB,OD的中点,
∴BE=12OB,DF=12OD,
∴BE=DF,
在△ABE和△CDF中,
AB=CD ∠ABE=∠CDF BE=DF ,
∴△ABE≌△CDF(SAS);
(2)解:当AC=2AB时,四边形EGCF是矩形;
理由如下:
∵AC=2OA,AC=2AB,
∴AB=OA,
∵E是OB的中点,
∴AG⊥OB,
∴∠OEG=90∘,
同理:CF⊥OD,
∴AG//CF,
∴EG//CF,
由(1)得:△ABE≌△CDF,
∴AE=CF,
∵EG=AE,
∴EG=CF,
∴四边形EGCF是平行四边形,
∵∠OEG=90∘,
∴四边形EGCF是矩形.
【解析】本题考查了矩形的判定、平行四边形的性质和判定、全等三角形的判定等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.
(1)由平行四边形的性质得出AB=CD,AB//CD,OB=OD,OA=OC,由平行线的性质得出∠ABE=∠CDF,证出BE=DF,由SAS证明△ABE≌△CDF即可;
(2)证出AB=OA,由等腰三角形的性质得出AG⊥OB,∠OEG=90∘,同理:CF⊥OD,得出EG//CF,EG=CF,得出四边形EGCF是平行四边形,即可得出结论.
22.【答案】(1)证明:连结OA,
∵OA=OD,
∴∠ODA=∠OAD,
∵DA平分∠BDE,
∴∠ODA=∠EDA,
∴∠OAD=∠EDA,
∴EC//OA,
∵AE⊥CD,
∴OA⊥AE,
∵点A在⊙O上,
∴AE是⊙O的切线;
(2)过点O作OF⊥CD,垂足为点F,
∵∠OAE=∠AED=∠OFD=90∘,
∴四边形AOFE是矩形,
∴OF=AE=4cm,
又∵OF⊥CD,
∴DF=12CD=3cm,
在Rt△ODF中,OD= OF2+DF2=5cm,
即⊙O的半径为5cm.
【解析】(1)连接OA,因为点A在⊙O上,所以只要证明OA⊥AE即可;由同圆的半径相等得:OA=OD,则∠ODA=∠OAD,根据角平分线可知:∠OAD=∠EDA,所以EC//OA,由此得OA⊥AE,则AE是⊙O的切线;
(2)过点O作OF⊥CD,垂足为点F,证明四边形AOFE是矩形,得OF=AE=4cm,由垂径定理得:DF=3,根据勾股定理求半径OD的长.
本题考查了切线的判定和性质,在判定一条直线为圆的切线时,分两种情况判定:①当已知条件中未明确指出直线和圆是否有公共点时,常过圆心作该直线的垂线段,证明该线段的长等于半径即可,②当已知条件中明确指出直线与圆有公共点时,常连接过该公共点的半径,证明该半径垂直于这条直线,此题属于第二种情况:连接OA,是半径,证明垂直即可.
23.【答案】解:(1)y与x的函数关系式为y=−10x+700(40≤x≤60)5x−200(60
①当40≤x≤60时,w=(x−30)(−10x+700)=−10(x−50)2+4000,
∵−10<0,
∴当x=50时,w有最大值,最大值为4000元;
②当60
∴当60
∴4500>4000,
综上所述,当售价为70元时,该商家获得的利润最大,最大利润为4500元.
【解析】解:(1)设线段AB的表达式为y=kx+b(40≤x≤60),
将点(40,300)、(60,100)代入上式,
得300=40k+b100=60k+b,
解得k=−10b=700,
∴线段AB的表达式为y=−10x+700(40≤x≤60),
设线段BC的表达式为y=mx+n(60
得60k+b=10070k+b=150,
解得k=5b=−200,
∴线段BC的表达式为y=5x−200(60
本题考查了二次函数在实际生活中的应用.
(1)先设出一次函数关系式,分40≤x≤60和60
24.【答案】(1)解:OM= 2ON.
如图1,连接MN,
由正方形的性质得,O是BD的中点,AB=AD,∠BAD=90∘,
∵ME=MF,
∴M为EF的中点,且EF⊥AC,
∴△AEF是等腰直角三角形,
∴AE=AF,BE=DF,
∵N为BF中点,
∴MN和ON分别为△BEF和△BDF的中位线,
∴MN//AB,ON//AD,MN=12BE,ON=12DF,
∴∠MNO=90∘,MN=ON,
∴OM= MN2+ON2= 2ON,
∴OM= 2ON;
(2)解:成立.
证明如下:如图2,连接MN,连接BE、DF交于点H,
由(1)知AE=AF,∠EAF=90∘,
由正方形的性质得AB=AD,∠BAD=90∘,∠ABD=∠ADB=45∘,
∵∠DAF=∠DAE+∠EAF,∠BAE=∠BAD+∠DAE,
∴∠DAF=∠BAE,
∵AF=AE,∠DAF=∠BAE,AD=AB,
∴△DAF≌△BAE(SAS),
∴DF=BE,∠ADF=∠ABE,
∴∠BHD=180∘−(∠ABD−∠ABE)−(∠ADB+∠ADF)=90∘,
∴BE⊥DF,
∵M为EF的中点,N为BF中点,
∴MN和ON分别为△BEF和△BDF的中位线,
∴MN//BE,ON//DF,MN=12BE,ON=12DF,
∴∠MNO=90∘,MN=ON,
∴OM= MN2+ON2= 2ON,
∴OM= 2ON;
(3)解:由题意知,AE=12AB=4,AM=AE⋅sin45∘=2 2,
∴M在以A为圆心,2 2为半径的圆上运动,如图3,
由题意知,当C、A、M三点共线时,CM取最大与最小值,且最大与最小的差为⊙A的直径4 2,
∴点M与点C的最大距离和最小距离的差为4 2.
【解析】(1)连接MN,由四边形ABCD是正方形可证明∠ABD=∠ADB=45∘,∠BAC=∠BCA=45∘,根据三角形的中位线定理可证明ON//DF,MN//BE,进而证得∠NOM=∠NMO,∠ONM=90∘,则ON=MN,所以OM= 2ON;
(2)先证明△DAF≌△BAE,得DF=BE,∠ADF=∠ABE,再证明∠FGB=90∘,根据三角形的中位线定理证明ON//DF,ON=12DF,MN//BE,MN=12BE,则ON=MN,再证明∠ONM=90∘,所以OM= 2ON;
(3)判断出点M的运动轨迹,求出⊙A的半径,可得结论.
本题属于四边形综合题,考查正方形的性质、旋转的性质、全等三角形的判定与性质、三角形的中位线定理、勾股定理、“两点之间,线段最短”等知识,此题难度较大,属于考试压轴题.
25.【答案】解:(1)由抛物线的表达式知,点C(0,3),即OC=3,
∵OC:OB=3:4,则OB=4,即点B(4,0),
∵tan∠CAB=3,OC=3,则OA=1,即点A(−1,0),
设抛物线的表达式为:y=a(x−x1)(x−x2),
则y=a(x+1)(x−4)=a(x2−3x−4),
即−4a=3,则a=−34,
则抛物线的表达式为:y=−34x2+94x+3;
(2)设直线BC的表达式为:y=kx+3,
将点B的坐标代入上式得:0=4k+3,
解得:k=−34,
则直线BC的表达式为:y=−34x+3,
由抛物线的表达式知,其对称轴为x=32,
当x=32时,y=−34x+3=158,
即EF=158;
(3)由(2)知,点F(32,158),
则CF= (32)2+(3−158)2=158=EF,
则∠CEF=∠ECF=∠OCE=α,
则tan∠CEF=OECO=323=12=tanα,
而tan∠OBC=34=tanβ,
由C、E的坐标得,CE=3 52,
∵△CEP和△CEB相似,∠CEF=∠ECF,
故存在∠P=∠ABC=β或∠PCE=∠ABC=β两种情况,
当∠P=∠ABC=β时,
过点C作CH⊥PE于点H,
在Rt△CHP中,设CH=3m=OE=32,
则PH=4m=2,
即点P(32,5);
当∠PCE=∠ABC=β时,
过点P作PH⊥CE于点H,
在Rt△PHE中,tanα=12,
设PH=3m,则EH=6m,
则Rt△PHC中,tanβ=34,则CH=4m,
则CE=CH+EH=10m=3 52,
则PE= PH2+HE2=3 5m=94,
则点P(32,94),
综上,点E的坐标为P(32,5)或(32,94).
【解析】(1)用待定系数法即可求解;
(2)求出直线BC的表达式为:y=−34x+3,即可求解;
(3)由△CEP和△CEB相似和∠CEF=∠ECF知:存在∠P=∠ABC=β或∠PCE=∠ABC=β两种情况,再用解直角三角形的方法即可求解.
本题考查二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,线段旋转的性质,三角形全等的判定及性质,平行四边形的性质是解题的关键.
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