2023年中考押题预测卷01(四川成都卷)-数学(全解全析)
展开2023年中考押题预测卷01【四川成都卷】
数学·全解全析
A卷
第Ⅰ卷
1
2
3
4
5
6
7
8
C
B
D
D
A
C
C
B
一、选择题(本大题共8个小题,每小题4分,共32分,每小题均有四个选项,其中只有一项符合题目要求)
1.的相反数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】只有符号不同的两个数叫做互为相反数,根据相反数的定义即可得到答案.
【详解】解:的相反数是.
故选:C
【点睛】此题考查了相反数,熟练掌握相反数的定义是解题的关键.
2.2022年10月16日上午10时,中国共产党第二十次全国代表大会在北京人民大会堂开幕.让我们感受“数”读二十大:全国八百三十二个贫困县全部摘帽、近1亿农村贫困人口实现脱贫、近九百六十万贫困人口实现易地搬迁……其中,九百六十万用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】用科学记数法的表示方法表示成的形式即可
【详解】∵九百六十万,
∴九百六十万用科学记数法表示为:
故选:B.
【点睛】此题考查用科学记数法表示绝对值大于1的数.科学记数法的表示形式为的形式,其中,n为整数,表示时关键要正确确定a的值以及n的值.
3.下列运算正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由同底数幂的乘法可判断A,有幂的乘方可判断B,由完全平方公式可判断C,由合并同类项可判断D,从而可得答案.
【详解】解:,故A不符合题意;
,故B不符合题意;
,故C不符合题意;
,运算正确,故D符合题意;
故选:D.
【点睛】本题考查的是合并同类项,同底数幂的乘法,幂的乘方和完全平方公式的应用,掌握以上基础运算是解本题的关键.
4.如图,在平行四边形中,的平分线交于点B,的平分线交于点F,若,,则的长是( )
A.0.5 B.1 C.1.5 D.2
【答案】D
【分析】根据平行四边形的性质证明,,进而可得和的长,然后可得答案.
【详解】解:四边形是平行四边形,
∴,,,
,
又平分,
,
,
,
同理可证:,
∵,∴,,
,故D正确.
故选:D.
【点睛】本题主要考查了平行四边形的性质,解决本题的关键是在平行四边形中,当出现角平分线时,一般可利用等腰三角形的性质解题.
5.学生的心理健康问题越来越被关注,为了了解学生的心理健康状况,某中学从该校2000名学生中随机抽取500名学生进行问卷调查,下列说法正确的是( )
A.每一名学生的心理健康状况是个体 B.2000名学生是总体
C.500名学生是总体的一个样本 D.500名学生是样本容量
【答案】A
【分析】根据个体、总体、样本、样本的容量的定义,逐项分析即可求解.
【详解】A. 每一名学生的心理健康状况是个体,故该选项正确,符合题意;
B. 2000名学生的心理健康状况是总体,故该选项不正确,不符合题意;
C. 500名学生的心理健康状况是总体的一个样本,故该选项不正确,不符合题意;
D. 500是样本容量,故该选项不正确,不符合题意;
故选:A.
【点睛】本题考查了个体、总体、样本、样本的容量的定义,理解定义是解题的关键.(1)总体:我们把所要考察的对象的全体叫做总体;(2)个体:把组成总体的每一个考察对象叫做个体;(3)样本:从总体中取出的一部分个体叫做这个总体的一个样本;(4)样本容量:一个样本包括的个体数量叫做样本容量.样本容量是样本中包含的个体的数目,不带单位.
6.如图是以点O为圆心,直径的圆形纸片,点C在⊙O上,将该圆形纸片沿直线对折,点B落在⊙O上的点D处(不与点A重合),连接.设与直径交于点E.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先根据等边对等角和圆周角定理证明,再由折叠的性质得到,进一步由等边对等角得到,设,则,,再根据三角形内角和定理得到,解方程即可得到答案.
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴,
∵将该圆形纸片沿直线对折,
∴,
又∵,
∴,
设,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
故选:C.
【点睛】本题主要考查了圆周角定理,等边对等角,三角形内角和定理,证明是解题的关键.
7.《九章算术方程》中讲到∶“今有上和七秉,损实一斗,益之下禾二秉,而实一十斗.下禾八秉,益实一斗与上禾二秉,而实一十斗.问上、下禾实- -秉各几何? ”其译文为∶“今有上禾7束,减去其中果实一斗,加下禾2束,则得果实10斗:下禾8束,加果实1斗和上禾2束,则得果实10斗,问上禾、下禾1束得果实多少?设上禾、下禾1束各得果实x,y斗,则可列方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】设上禾、下禾1束各得果实x,y斗,根据“有上禾7束,减去其中果实一斗,加下禾2束,则得果实10斗:下禾8束,加果实1斗和上禾2束,则得果实10斗”,列出方程组,即可求解.
【详解】解:设上禾、下禾1束各得果实x,y斗,根据题意得:
.
故选:C
【点睛】本题主要考查了二元一次方程组的应用,明确题意,准确列出方程组是解题的关键.
8.已知二次函数的图像如图所示,有以下4个结论:①;②;③;④,其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【分析】根据二次函数图像与性质,由图像可知,开口向下,得到;对称轴为,从而得到,进而得到;函数图像与轴交于其正半轴,得到,确定①正确;由图知当时,,②错误;由题意知当时,,③错误;由图知其与轴有两个交点,从而对应的,④正确.
【详解】解:由图像可知,开口向下,得到;对称轴为,从而得到,进而得到;函数图像与轴交于其正半轴,得到;
,即,①正确;
由图知当时,,②错误;
对称轴,则由图像可知其与轴正半轴交点在左边,
当时,,③错误;
由图知其与轴有两个交点,从而对应的,④正确;
综上所述,正确结论是①④,
故选:B.
【点睛】本题考查由二次函数图像与性质确定代数式符号,熟练掌握二次函数图像与性质是解决问题的关键.
第Ⅱ卷
二、填空题(本大题共5个小题,每小题4分,共20分)
9.若计算的结果中不含关于字母x的一次项,则a的值为_________.
【答案】
【分析】原式利用多项式乘多项式法则计算,根据结果不含的一次项,确定出的值即可.
【详解】解:
∵计算的结果中不含关于字母x的一次项,
∴,解得:,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了多项式乘多项式,熟练掌握运算法则是解本题的关键.
10.如图,已知直角三角形中,,,将△ABO绕O点旋转至的位置,且为中点,在反比例函数上,则k的值__________.
【答案】
【分析】连接,作轴于点E,先证明是等边三角形,求出,,再得出,进而得出,求出 ,即可得出答案.
【详解】解:连接,作轴于点E,
由题意可得:,是的中点,
,,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴ ,
∵在反比例函数上,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查求反比例函数的解析式,等边三角形的判定与性质,旋转的性质,正确得出是解本题的关键.
11.如图,在△ABC中,,点在上,的延长线交△ABC的外接圆于点,若,.则长为______.
【答案】6
【分析】首先根据等腰三角形的性质及圆周角定理,可证得,即可证得△AEC∽△ACD,再根据相似三角形的性质,即可求解.
【详解】解:,,
,
,
,
,
,
又,
∴△AEC∽△ACD,
,得,
,
,
故答案为:6.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,圆周角定理,相似三角形的判定与性质,证得是解决本题的关键.
12.若分式方程有增根,则的值是________.
【答案】
【分析】先将分式方程去分母转化为整式方程,再由分式方程有增根得到,然后将x的值代入整式方程求出m的值即可.
【详解】解:原式
分式方程去分母得:,
由分式方程有增根,∴,即,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查了分式方程的增根,掌握增根的定义是解题的关键.
13.如图,正方形的边长为2,是对角线上一动点,于点,于点,连接.给出四种情况:
若为上任意一点,则;
若,则;
若为的中点,则四边形是正方形;
若,则;
则其中正确的是___________.
【答案】
【分析】连接,根据正方形的性质得到,由, ,得到四边形为矩形,从而得到,再通过证明,得到,从而得到;
由正方形的性质、等腰三角形的性质、余角的性质即可得到答案;
由正方形的性质和,,可得到,再证明,得到,即可得到答案;
作交于,根据三角形相似得到,从而得到,再根据三角形的面积计算即可得到答案.
【详解】解:如图所示,连接,
,
四边形是正方形,为对角线,
,
, ,
,
四边形为矩形,
,
在和△CDG中,
,
,
,
,
故正确,符合题意;
四边形是正方形,为对角线,
,
,
,
,
,
,
,
故正确,符合题意;
根据题意,画出图如图所示,
,
由可知,四边形为矩形,
四边形是正方形,为对角线,
,
,
,
,
为的中点,
,
在△BFG和△GED中,
,
,
,
四边形为正方形,
故正确,符合题意;
如图所示,作交于,
,
四边形是正方形,,
,
,
,
,
,
,
正方形的边长为2,
,
,
故正确,符合题意;
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了正方形的判定和性质、矩形的判定、等腰三角形的性质、三角形全等的判定与性质,熟练掌握正方形的判定和性质、矩形的判定、等腰三角形的性质、三角形全等的判定与性质,添加恰当的辅助线是解题的关键.
三、解答题(本大题共5个小题,共48分)
14.(12分)(1)计算:
【答案】
【分析】先进行有理数的乘方、特殊角的三角函数、绝对值和零指数幂运算,再进行加减运算即可求解.
【详解】解:
.
【点睛】本题考查实数的混合运算,涉及有理数的乘方、特殊角的三角函数、化简绝对值、零指数幂,熟练掌握相关运算法则并正确求解是解答的关键.
(2)先化简,再求值:,其中x满足
【答案】,2023
【分析】根据分式的混合运算法则把已知化简,整体代入计算即可.
【详解】解:原式
,
,
,
原式.
【点睛】本题考查的是分式的化简求值,掌握分式的混合运算法则是解题的关键.
15.(8分)为了开阔学生的数学视野,培养学生的数学素养,阳光中学在课后服务时间举行数学思想方法的系列讲座,设置了如下四个主题:A.数形结合思想;B.分类讨论思想;C.转化与化归思想;D.函数与方程思想.由于时间的限制,每个学生只能选择其中一个主题进行学习,在选择参与主题讲座的学生中随机抽查了部分学生选择的结果,进行统计、整理,绘制了如下两幅不完整的统计图表.
学生选择主题讲座统计表
类别
频数
频率
A
18
a
B
20
0.4
C
m
0.16
D
4
b
合计
n
l
学生选择主题讲座条形统计图
请结合图中所给信息解答下列问题:
(1)________,________,并将条形统计图补充完整;
(2)已知阳光中学共有2000名学生报名参与主题讲座,估计参加“函数与方程思想”主题讲座的学生有多少人;
(3)已知阳光中学九年级的甲、乙、丙、丁四位同学被评为这次学习的积极分子,现要从中随机抽取2名同学谈谈学习心得体会,请用列表法或画树状图的方法求出甲、乙两位同学都被选中的概率.
【答案】(1)0.36,8;图见解析;(2)160人;(3)
【分析】(1)先求出抽查学生总人数,再用18除以50,即可求出a;用50乘以0.16即可求出m的值;
(2)求出50人中参加“函数与方程思想”主题讲座的学生所占的百分比,再乘以2000即可求解;
(3)画出树状图,求出所有可能的结果和甲、乙两位同学都被选中的结果,即可求解.
【详解】(1)抽查学生总人数为:(人),
∴,.
故答案为:0.36,8;
补全条形统计图如图所示:
学生选择主题讲座条形统计图
(2)(人),
∴估计参加“函数与方程思想”主题讲座的学生有160人;
(3)画树状图如下:
由图可知,一共有12种等可能的结果,其中甲、乙两位同学都被选中的结果有2种,
∴甲、乙两位同学都被选中的概率为.
【点睛】本题考查数据的整理与分析,解题的关键是根据图中的表格,正确分析相关的数据.
16.(8分)近年来我国的无人机技术飞速发展,吸引了大批无人机爱好者,如图,某校无人机社团的同学们用无人机航拍校园,当无人机在学校上空C点时,测得学校最西边A的俯角为,测得最东边B的俯角为,测得米(A,B,D在同一水平线上).(参考数据:,,,,,)
(1)求无人机飞行的高度;
(2)求学校东西方向的宽度.
【答案】(1)无人机飞行的高度为60米;(2)学校东西方向的宽度为200米.
【分析】(1)在中,根据正弦函数解答即可;
(2)在中,根据余弦函数求得的长,在中,根据正切函数求得的长,据此解答即可.
【详解】(1)解:在中,,
∴(米).
答:无人机飞行的高度为60米;
(2)解:在中,(米).
在中,,
∴,米,
∴(米).
答:学校东西方向的宽度为200米.
【点睛】此题考查了解直角三角形,能借助俯角构造直角三角形并解直角三角形是解题的关键.注意方程思想与数形结合思想的应用.
17.(10分)如图,△ABC内接于⊙O,AB是直径,的平分线交于点D,交⊙O于点E,连接,作,交的延长线于点F
(1)试判断直线与⊙O的位置关系,并说明理由;
(2)若,,求⊙O的半径和的长.
【答案】(1)相切,理由见解析;(2) ⊙O的半径为3.5,
【分析】(1)如图:连接OE,OC,根据角平分线的定义可得,即,则;再根据等腰三角形三线合一的性质可得,然后根据平行线的性质可得,再由是的半径即可证明结论;
(2)设⊙O的半径为x,则,,再在中运用勾股定理求得x,即可求得半径;由AB是的直径可得、结合可得,进而说明,再结合可得,运用相似三角形的性质列式可求得;在中运用勾股定理可得,即;最后运用平行线等分线段定理即可解答.
【详解】(1)证明:如图:连接OE,OC
∵平分,
∴
∴,
∴
∵
∴
∵,
∴
∵是⊙O的半径
∴是⊙O的切线.
(2)解:设⊙O的半径为x,则,,
在中,由勾股定理可得,
∴,解得:,
∴⊙O的半径为3.5
∵AB是的直径,
∴,
∵
∴
∵
∴
∴
∵,
∴,
∴,
∴,
在中,,即,解得,
∴
∵,
∴,即,
∴.
【点睛】本题主要考查了圆的切线的证明、相似三角形的判定与性质、勾股定理等知识点,综合运用相关知识成为解答本题的关键.
18.(10分)如图,直线与y轴交于点A,与反比例函数的图象交于点B,过B作轴于点C,且.
(1)求k的值;
(2)设点P为反比例函数的图象上一点,过点P作轴交直线于点Q,连接,若的面积.求点Q的坐标;
(3)设点是反比例函数图象上的点,在y轴上是否存在点M使得最小?若存在,求出点M的坐标及的最小值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2)或;(3)存在,,
【分析】(1)先求出,即有,根据,可得,即有,进而求出,问题得解;
(2)根据(1)可得反比例函数的解析式为:,设点P的横坐标为,则纵坐标为:,根据轴,可得点P的横坐标与点Q的横坐标相等,即点Q的纵坐标为:,即可得,根据和 的面积,可得,解方程即可求解;
(3)过D点作关于x轴的对称点N,连接,交y轴于点M,连接,根据对称可知:,即有,当且仅当M、N、B三点共线时,最小,最小为,即上图所找到的M即为所求的点,利用待定系数法求出直线的解析式为:,即,利用勾股定理可得,问题得解.
【详解】(1)当时,,即,
∴,
∵,
∴,
∴,
即当时,,即,
∵点B在反比例函数的图象,
∴,
∴;
(2)如图,
根据(1)可得反比例函数的解析式为:,
设点P的横坐标为,则纵坐标为:,
∵轴,
∴点P的横坐标与点Q的横坐标相等,
∴点Q的纵坐标为:,
∴,
∴,
∵的面积,
∴,
∴,
当时,且,
解得:,(不符要求的负值舍去)
∴,
∴,
当时,且,
即,
解得:,(不符要求的负值舍去)
∴,
∴,
综上:点Q的坐标为或;
(3)存在,理由如下:
当时,,即,
过D点作关于x轴的对称点N,连接,交y轴于点M,连接,如图,
根据对称可知:,
∴,
当且仅当M、N、B三点共线时,最小,最小为,
即上图所找到的M即为所求的点,
∵,
∴,
设直线的解析式为:,
∵,,
∴,解得,
∴直线的解析式为:,
当时,,即,
∵,,
∴,
∴最小值为,
∴的最小值为.
【点睛】此题属于反比例函数综合题,涉及的知识有:三角函数定义,待定系数法求一次函数解析式,对称的性质,解一元二次方程以及一次函数与坐标轴的交点,熟练掌握反比例函数的性质以及待定系数法是解本题的关键.
B卷
一、填空题(本大题共5个小题,每小题4分,共20分)
19.已知,则的值为__________.
【答案】5
【分析】将方程同除以,得到,进而求出,将进行化简,利用整体思想代入求值即可.
【详解】解:∵,
∴,,,
∴,
∴,
∴
∴
.
故答案为:.
【点睛】本题考查分式求值,完全平方公式.熟练掌握完全平方公式,以及利用整体思想,进行求值,是解题的关键.
20.若关于x的一元一次不等式组的解集为,关于x的一元二次方程有实数根,则所有满足条件的整数a的值之和是_________.
【答案】
【分析】先求出不等式组中不等式的解集,根据不等式组的解集求出的范围,再根据根的判别式得出,求出的范围,最后取符合条件的整数即可.
【详解】解:解不等式得:,
解不等式得:,
∵关于x的一元一次不等式组的解集为,
∴,解得,
∵关于x的一元二次方程有实数根,
∴,,
解得且,
综上所述,且,
∴所有满足条件的整数a的值是,
∴所有满足条件的整数a的值之和是,
故答案为:.
【点睛】本题考查了解一元一次不等式组和根的判别式,能求出a的取值范围是解此题的关键,特别注意.
21.如图,点在⊙上,,以为圆心,为半径的扇形内接于⊙.某人向⊙区域内任意投掷一枚飞镖,则飞镖恰好落在扇形内的概率为______.
【答案】
【分析】分别求得⊙的面积和扇形的面积即可求解.
【详解】解:连接BC,
∵,AB=AC,
∴△ABC是等边三角形,
设⊙的半径为r,如图,
连接OA,过点O作OD⊥AB,则OA=r,AB=2AD,
∠OAD=,
∴,解得,
∴,
∴圆的面积为,扇形的面积为,
∴飞镖恰好落在扇形内的概率为 ,
故答案为:
【点睛】本题考查了几何概率,扇形的面积的计算,等边三角形的性质,正确的识别图形是解题的关键.
22.如图1,在四边形中,,动点P,Q同时从点A出发,点P以的速度沿向点B运动(运动到B点即停止),点Q以的速度沿折线向终点C运动,设点Q的运动时间为,的面积为,若y与x之间的函数关系的图像如图2所示,当时,则____________.
【答案】
【分析】根据题意以及函数图像可得出,则点在上运动时,为等腰直角三角形,然后根据三角形面积公式得出当面积最大为时,此时,则,当时,过点作于点,则此时,分别表示出相关线段可得y与x之间的函数解析式,将代入解析式求解即可.
【详解】解:过点作,垂足为,
在中,
∵,,
∴,
∵点P的速度为,点Q的速度为,
∴,
∴,
在和中,
∵,,
∴,
∴点在上运动时,为等腰直角三角形,
∴,
∴当点在上运动时,,
由图像可知,当此时面积最大,或(负值舍去),
∴,
当时,过点作于点,如图:
此时,
在中,,,
∴,,,
∴,
即,
所以当时,,
故答案为:.
【点睛】本题考查了动点问题的函数图像,求出各段函数的函数关系式是解答本题的关键.
23.如图,⊙O的直径AB为2,C为⊙O上的一个定点,∠ABC=30°,动点P从A出发,沿半圆弧向B点运动(点P与点C在直径AB的异侧),当P点到达B点时运动停止,在运动过程中,过点C作CP的垂线CD交PB的延长线于点D,连接AD,则线段AD的最大值为 __________________.
【答案】
【分析】由同弦等角可知点D在以BC为弦的⊙O′(红弧线)上运动,从而构造辅助圆,故当A、O′、D共线时,AD的值最大.求出此时AD的值即可解决问题.
【详解】解: ∵AB是直径,∠ABC=30°,AB=2,
∴∠ACB=90°,∠CAB=∠P=60°,,,
∵在Rt△PCD中,∠PCD=90°,∠P=60°,
∴∠PDC=30°,
∴点D在以BC为弦的⊙O′(红弧线)上运动,
∴当A、O′、D共线时,AD的值最大.
如图,连接CO′、BO′,
∵∠BO′C=2∠CDB=60°,O′C=O′B,
∴△O′BC是等边三角形,
∴,∠CBO′=60°,
∵∠ABC=30°,
∴∠ABO′=90°,
∴,
∴,
∴线段AD的最大值为.
故答案为:.
【点睛】本题考查圆周角定理、含30°角的直角三角形的性质、等边三角形的判定与性质、勾股定理、最值问题等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会利用辅助圆解决问题,属于中考常考题型.
二、解答题(本大题共3个小题,共30分)
24.(8分)第24届冬季奥林匹克运动会于2022年2月20日在北京圆满闭幕.冬奥会吉祥物“冰墩墩”和冬残奥会吉祥物“雪容融”深受广大人民的喜爱,某商店购进“冰墩墩”、“雪容融”两款毛绒玩具进行销售,“冰墩墩”“雪容融”两种商品的进价、售价如表:
“冰墩墩”
“雪容融”
进价(元/个)
90
60
售价(元/个)
120
80
请列方程(组)、不等式解答下列各题;
(1)2022年2月份,商店用23400元购进这两款毛绒玩具共300个,并且全部售完,问该商店2月份销售这两款毛绒玩具赚了多少钱?
(2)2022年3月份,商店又购进了200个“冰墩墩”和100个“雪容融”,3月中旬受疫情影响,在“冰墩墩”售出,“雪容融”售出后,店主决定对剩余的“冰墩墩”每个打a折销售,对剩余的“雪容融”每个降价2a元销售,又全部售完.如果要保证本月销售总额为30000元,求a的值.
(3)2022年4月份,由于受疫情影响,生产厂家减产,限制该商店本月只能采购两款毛绒玩具共200个,商店在不打折、不降价且全部售完的情况下,“冰墩墩”的利润不少于“雪容融”的利润的,问商店至少要采购多少个“冰墩墩”毛绒玩具?
【答案】(1)该商店2月份销售这两款毛绒玩具赚了7800元;(2)8;(3)商店至少要采购70个“冰墩墩”毛绒玩具
【分析】(1)设2月份购进“冰墩墩”x个,“雪容融”y个,根据商店用23400元购进这两款毛绒玩具共300个,列出方程求出x、y再根据利润=(售价-进价)×数量求解即可;
(2)分别算出打折前后的销售额,然后相加建立方程求解即可;
(3)设商家要采购m个“冰墩墩”,则采购(200-m)个“雪容融”,根据“冰墩墩”的利润不少于“雪容融”的利润的,列出不等式求解即可.
(1)解:设2月份购进“冰墩墩”x个,“雪容融”y个,
由题意得:,
解得,
∴2月份购进“冰墩墩”180个,“雪容融”120个
,
∴该商店2月份销售这两款毛绒玩具赚了7800元,
答:该商店2月份销售这两款毛绒玩具赚了7800元;
(2)解:由题意得:
解得;
(3)解:设商家要采购m个“冰墩墩”,则采购(200-m)个“雪容融”,
由题意得:,
∴,
解得,
又∵m是正整数,
∴m的最小值为70,
∴商店至少要采购70个“冰墩墩”毛绒玩具,
答:商店70要采购多少个“冰墩墩”毛绒玩具.
【点睛】本题主要考查了二元一次方程组的应用,一元一次方程的应用,一元一次不等式的应用,正确理解题意列出对应的式子求解是关键.
25.(10分)如图,已知二次函数的图象与x轴交于和两点,与y轴交于点,直线经过点A,且与y轴交于点D,与抛物线交于点E.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点M在下方的抛物线上运动,求的面积最大值;
(3)如图2,在y轴上是否存在点P,使得以D、E、P为顶点的三角形与相似,若存在,求出点P的坐标;若不存在,试说明理由.
【答案】(1);(2)27;(3)存在,点P的坐标为或.
【分析】(1)利用待定系数法即可求出抛物线的解析式;
(2)先利用待定系数法求出直线,进而得到,将直线向下平移个单位,得到直线,使其与抛物线仅有一个交点,此时两直线间距离最大,即当点M在直线与抛物线的交点处时,的面积最大,求出,进而求得直线的解析式为,得到直线与轴的交点G的坐标,最后根据,即可求出的面积最大值;
(3)①过点E作轴,证明,根据点E坐标即可得到点P坐标;②过点E作交轴于点P,证明,得到,再根据坐标的距离公式求出、的长,得到的长,进而得出的长,即可得到点P坐标.
【详解】(1)设抛物线解析式为,
二次函数的图象经过、、,
,
解得:,
抛物线解析式为
(2)解:直线经过点,
,
,
直线,
直线与抛物线交于点E,
联立,
解得:或(舍),
,
为定值,
点M到直线决定的面积,
将直线向下平移个单位,得到直线,使其与抛物线仅有一个交点,此时两直线间距离最大,即当点M在直线与抛物线的交点处时,的面积最大,
由平移的性质可知,直线,
联立,
整理得:,
直线与抛物线仅有一个交点,
;解得:,
,解得:,
当时,,
,此时的面积最大,
设直线的解析式为,
,解得:,
直线的解析式为,
设直线与轴交于点G,
令,则,解得:
,
,
的面积最大值为27;
(3)解:存在,
由(2)可知,直线的解析式为,,
当时,,
,
,
①如图,过点E作轴于点P,
,
,
,
,
;
②如图,过点E作交轴于点P,
,
,
,
,
,,,
,,,
,
,
,
,
综上所述,存在点P,使得以D、E、P为顶点的三角形与相似,点P的坐标为或.
【点睛】本题是二次函数综合题,考查了二次函数的图象和性质,一次函数的图象和性质,待定系数法求函数解析式,二次函数与一元二次方程的关系,相似三角形的判定和性质,坐标的距离公式等知识,解题过程注意分类讨论,题目难度较大.
26.(12分)如图(1),E,F,H是正方形边上的点,连接交于点G、连接.
(1)判断与的位置关系,并证明你的结论;
(2)若,求证:;
(3)如图(2),E,F是菱形边上的点,连接,点G在上,连接,,直接写出的长及的值.
【答案】(1),理由见解析;(2)证明见解析;(3),
【分析】(1)由正方形的性质结合题意易证,得出.再根据,即可求出,进而可求出,即;
(2)由题意易证,即得出.再根据,可得出.又可求出,即证明,得出;
(3)由题意易证,得出,.结合菱形的性质和题意可得出,,即证明,得出.由,,再代入数据即可求的长;过点F作于点M,交延长线于点N,连接.由相似三角形的性质可得.又易证,结合,,可证,得出,,.进而可证,得出,进而得出,代入数据即可求出.最后根据余弦的定义求解即可.
【详解】(1)解:,
理由:∵四边形为正方形,
∴,.
∵,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴,即;
(2)证明:∵,,
∴,
∴.
∵,,
∴,即.
∵,,
∴,即,
∴,
∴;
(3)解:∵,,
∴,
∴,.
∵四边形为菱形,
∴,,
∴,
∴.
∵,
∴,即,
∴,
∴.
∵,,
∴,
解得:;
如图,过点F作于点M,交延长线于点N,连接.
∵,
∴.
∵,
∴,
∴.
∵,
∴,即.
∵,,
∴,
∴,,.
在和中,
∴,
∴,
∴,即,
解得:.
∵,
∴.
【点睛】本题考查正方形的性质,菱形的性质,相似三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,求角的余弦值等知识,综合性强,为压轴题.熟练掌握上述知识是解题关键,在解(3)时正确作出辅助线构造全等三角形也是关键.
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