2023年山东省临沂市郯城县中考数学一模试卷(含解析)
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一、选择题(本大题共12小题,每小题3分,共36分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(3分)2023的绝对值是( )
A. B. C.2023 D.﹣2023
2.(3分)第19届亚运会将于2023年9月23日至10月8日在中国浙江省杭州市举行,杭州奥体博览城游泳馆区建筑总面积272000平方米,将数272000用科学记数法表示为( )
A.0.272×107 B.2.72×106 C.2.72×105 D.272×104
3.(3分)下列运算正确的是( )
A.x3+x3=x6 B.a6÷a2=a4
C.(﹣m2)4=m6 D.4y3⋅3y5=12y15
4.(3分)如图是某种零件模型的示意图,它的主视图是( )
A. B. C. D.
5.(3分)如图,AB∥CD,点E在BC上,若∠1=40°,∠2=20°,则∠3的度数是( )
A.60° B.70° C.80° D.50°
6.(3分)如图,数轴上M,N,P,Q四点中,与对应的点距离最近的是( )
A.点M B.点N C.点P D.点Q
7.(3分)方程x2=﹣x的解是( )
A.x=0 B.x=﹣1 C.x1=0,x2=﹣1 D.x1=0,x2=1
8.(3分)一个不等式组,那么它的解集在数轴上表示正确的是( )
A.
B.
C.
D.
9.(3分)如图所示的电路图,各电器元件完好无损,额定电压下,同时闭合任意两个开关能使灯泡发光的概率是( )
A. B. C. D.1
10.(3分)某网店在“双11”促销活动中对一件原价500元的商品进行了“折上折”优惠活动(即两次打折数相同),优惠后实际仅售320元,设该店打x折,则可列方程( )
A.500(1﹣2x)=320 B.
C. D.500(1﹣x)2=320
11.(3分)如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=6,BC=10,点P为BC边上任意一点,连接PA,以PA,PC为邻边作平行四边形PAQC,连接PQ,则PQ长度的最小值为( )
A.4.8 B.5 C.2.4 D.4
12.(3分)如图,一个滑道由滑坡(AB段)和缓冲带(BC段)组成,如图所示,滑雪者在滑坡上滑行的距离y1(单位:m)和滑行的时间t1(单位:s)满足二次函数关系,并测得相关数据:
滑行时间
0
1
2
3
4
滑行距离
0
4.5
14
28.5
48
滑雪者在缓冲带上滑行的距离y2(单位:m),和在缓冲带上滑行时间t2(单位:s)满足:y2=56t2﹣2,滑雪者从A出发在缓冲带BC上停止,一共用了24s,则滑坡AB的长度为( )
A.275米 B.384米 C.375米 D.270米
二、填空题(每小题3分,共12分)
13.(3分)比较大小 .
14.(3分)若a﹣b=1,求5a2+5b2﹣10ab的值 .
15.(3分)已知点A(a+1,4)和点B(﹣2,b+1)关于y轴对称,则a= .
16.(3分)四边形ABCD的对角线AC,BD交点O,点M,N,P,Q分别为边AB,BC,CD,DA的中点.有下列四个推断,
①对于任意四边形ABCD,四边形MNPQ可能不是平行四边形;
②若AC=BD,则四边形MNPQ一定是菱形;
③若AC⊥BD,则四边形MNPQ一定是矩形;
④若四边形ABCD是菱形,则四边形MNPQ也是菱形.
所有正确推断的序号是 .
三、解答题(本题共7个小题,共72分.解答题应写出文字说明、证明过程或推演步骤)
17.(12分)计算:
(1);
(2).
18.(8分)为了解双减政策实施以来同学们的学习状况,某校调研了七、八年级部分学生完成作业的情况.从七、八年级中各抽取20名学生作业完成时间数据(单位:分钟)进行整理和分析,共分为四个时段(x表示作业完成时间,x取整数):A.x≤60;B.60<x≤70;C.70<x≤80;D.80<x≤90,完成作业不超过80分钟为时间管理优秀,部分信息如下:七年级抽取20名学生完成作业时间为:55,58,66,65,64,66,60,60,83,78,70,75,70,78,70,88,82,85,85,82.
八年级抽取20名学生中完成作业时间在C时段的所有数据为:72,74,74,76,75,74,78,75.
七、八年级抽取学生完成作业时间统计表:
年级
平均数
中位数
众数
七年级
72
70
b
八年级
75
a
74
根据以上信息,解答下列问题:
(1)a= ,b= ;
(2)请补全条形统计图;
(3)根据以上数据分析,双减政策背景下作业时间管理,哪个年级落实得更好?请说明理由;(写出一条即可)
(4)该校七年级共有学生600人,八年级共有学生400人,估计七、八年级时间管理优秀的学生共有多少人?
19.(8分)如图所示,桔槔是一种原始的汲水工具,它是在一根竖立的架子上加上一根细长的杠杆,末端悬挂一重物,前端悬挂水桶.当人把水桶放入水中打满水以后,由于杠杆末端的重力作用,便能轻易把水提升至所需处.
已知:AB=6米,AO:OB=2:1,OM⊥EF,OM=3.5米,AB可以绕着点O自由旋转,当点A旋转到最高点时,∠AOM=120°;将AB旋转至CD时,∠BOD=75°,请解答以下问题:(结果保留根号)
(1)当点A旋转到最高点时,求点A到水平地面EF的距离.
(2)当杠杆由AB旋转至CD时,求水桶T上升的高度.
20.(10分)某水库20天内水位的变化情况如下表所示(凌晨0:00记录),其中x表示时间(单位:天),y表示水位高度(单位:米).警戒水位:30米.
x/h
0
2
4
6
8
10
12
16
18
20
y/m
12
13
14
15
16
17
18
13.5
12
10.8
(1)在给出的平面直角坐标系中,画出函数图象;
(2)在不超过警戒水位的条件下,当水库水位不低于13.5米时,水上摩托艇游乐园才能允许开放,求水上摩托艇游乐园在这20天之内开放了多少天?
21.(10分)如图,CD是半圆O的直径,点A在半圆O上,点B为的中点,连接AC,BC,AD,AD与BC相交于点E,过点B作直线BF∥AD,交CA的延长线于点F.
(1)求证:BF是⊙O的切线;
(2)若,,求阴影部分的面积.
22.(12分)已知△ABC和△ADE都是等腰三角形,AB=AC,AD=AE,∠EAD=∠BAC,且∠EAC=90°,连接EC,且∠AEC=30°,直线BC交直线DE于点F.
(1)如图1,猜想BF与DE的位置关系,并说明理由;
(2)如图2,依次取CE、AC的中点M、N,连接FM、MN,求证:.
(3)如图3,在(2)的条件下,连接FN,若AC=1,在将△AEC绕点A旋转的过程中,请直接写出线段FN的最大值.
23.(12分)“WaterSlide”(水滑梯)是广泛深受人们欢迎的娱乐项目.如图所示,该设备电脑系统会根据游客的身体各项指标喷出适量的水流,以满足游客(看成一个点)在空中和水中的运动轨迹能形成如图所示的两段抛物线,以确保安全.
如图所示:游客在高速水流和重力的作用下,从C点脱离滑道,做抛物线运动,经过最高点D后,在点E处入水,入水后的运动轨迹仍然是抛物线,且与入水前的抛物线关于点E成中心对称,经过最低点F后在H处游出水面.已知OC=5米,DN⊥x轴,ON=2米,DN=9米,FP⊥x轴,为节约用水,水池底部做成斜坡AM,坡度i=1:1,OA=2米,解答下列问题:
(1)求入水后抛物线的解析式(即E点右侧的抛物线),不必写出自变量的取值范围.
(2)当游客与水池底部斜坡AM的竖直距离超过0.7米时,不会发生危险.问:游客在此次入水的过程中是否会发生危险?请说明理由.
2023年山东省临沂市郯城县中考数学一模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共12小题,每小题3分,共36分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(3分)2023的绝对值是( )
A. B. C.2023 D.﹣2023
【分析】根据绝对值的含义和求法,求出2023的绝对值即可.
【解答】解:∵|2023|=2023,
∴2023的绝对值是2023.
故选:C.
2.(3分)第19届亚运会将于2023年9月23日至10月8日在中国浙江省杭州市举行,杭州奥体博览城游泳馆区建筑总面积272000平方米,将数272000用科学记数法表示为( )
A.0.272×107 B.2.72×106 C.2.72×105 D.272×104
【分析】用科学记数法表示较大的数时,一般形式为a×10n,其中1≤|a|<10,n为整数,且n比原来的整数位数少1,据此判断即可.
【解答】解:272000=2.72×105,
故选:C.
3.(3分)下列运算正确的是( )
A.x3+x3=x6 B.a6÷a2=a4
C.(﹣m2)4=m6 D.4y3⋅3y5=12y15
【分析】根据合并同类项法则计算并判定A;根据同底数幂的除法法则计算并判定B;根据幂的乘方法则计算并判定C;根据单项式运算法则和同底数幂乘法法则计算并判定D.
【解答】解:A、x3+x3=2x3,故此选项不符合题意;
B、a6÷a2=a4,故此选项符合题意;
C、(﹣m2)4=m8,故此选项不合题意;
D、4y3•3y5=12y8,故此选项不符合题意;
故选:B.
4.(3分)如图是某种零件模型的示意图,它的主视图是( )
A. B. C. D.
【分析】根据从正面看得到的图形是主视图,可得答案.
【解答】解:该几何体的主视图是一个矩形,矩形内部有两条纵向的虚线.
故选:B.
5.(3分)如图,AB∥CD,点E在BC上,若∠1=40°,∠2=20°,则∠3的度数是( )
A.60° B.70° C.80° D.50°
【分析】由两直线平行内错角相等得到∠C=∠1=40°,然后根据∠3是△CDE的外角求得∠3的度数即可.
【解答】解:∵AB∥CD,∠1=40°,∠2=20°,
∴∠C=40°,
∵∠3是△CDE的外角,
∴∠3=∠C+∠2=40°+20°=60°.
故选:A.
6.(3分)如图,数轴上M,N,P,Q四点中,与对应的点距离最近的是( )
A.点M B.点N C.点P D.点Q
【分析】先估算出的取值范围,进而可得出结论.
【解答】解:∵4<5<9,
∴,
∴,
∴,
∴与对应的点距离最近的是点M.
故选:A.
7.(3分)方程x2=﹣x的解是( )
A.x=0 B.x=﹣1 C.x1=0,x2=﹣1 D.x1=0,x2=1
【分析】利用因式分解法即可得出答案.
【解答】解:x2=﹣x,
x2+x=0,
x(x+1)=0,
x=0或x+1=0,
∴x1=0,x2=﹣1.
故选:C.
8.(3分)一个不等式组,那么它的解集在数轴上表示正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】先求出每个不等式的解集,然后把解集表示到数轴上即可.
【解答】解:解不等式<x,得:x>﹣1,
解不等式3x﹣2≥2x,得:x≥2,
∴该不等式组的解集为x≥2,
其解集在数轴上表示如下:
故选:B.
9.(3分)如图所示的电路图,各电器元件完好无损,额定电压下,同时闭合任意两个开关能使灯泡发光的概率是( )
A. B. C. D.1
【分析】画树状图列出所有等可能的结果,从中找到符合条件的结果数,再根据概率公式计算可得.
【解答】解:列树状图为:
共有12种等可能的结果数,其中使灯泡发光的有AD,BD,CD共6种结果数,
∴同时闭合任意两个开关能使灯泡发光的概率是,
故选:C.
10.(3分)某网店在“双11”促销活动中对一件原价500元的商品进行了“折上折”优惠活动(即两次打折数相同),优惠后实际仅售320元,设该店打x折,则可列方程( )
A.500(1﹣2x)=320 B.
C. D.500(1﹣x)2=320
【分析】利用经过两次打折后的价格=原价×()2,即可得出关于x的一元二次方程,此题得解.
【解答】解:根据题意得:500()2=320.
故选:B.
11.(3分)如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=6,BC=10,点P为BC边上任意一点,连接PA,以PA,PC为邻边作平行四边形PAQC,连接PQ,则PQ长度的最小值为( )
A.4.8 B.5 C.2.4 D.4
【分析】利用勾股定理得到BC边的长度,根据平行四边形的性质,得知OP最短即为PQ最短,利用垂线段最短得到点P的位置,再证明△CAB∽△CP'O利用对应线段的比得到OP'的长度,继而得到PQ的长度.
【解答】解:∵∠BAC=90°,AB=6,BC=10,
∴,
∵四边形APCQ是平行四边形,
∴PO=QO,CO=AO,
∵PQ最短也就是PO最短,
∴过O作BC的垂线OP',
∵∠ACB=∠P'CO,∠CP'O=∠CAB=90°,
∴△CAB∽△CP'O,
∴,
∴,
∴,
∴则PQ的最小值为.
故选:A.
12.(3分)如图,一个滑道由滑坡(AB段)和缓冲带(BC段)组成,如图所示,滑雪者在滑坡上滑行的距离y1(单位:m)和滑行的时间t1(单位:s)满足二次函数关系,并测得相关数据:
滑行时间
0
1
2
3
4
滑行距离
0
4.5
14
28.5
48
滑雪者在缓冲带上滑行的距离y2(单位:m),和在缓冲带上滑行时间t2(单位:s)满足:y2=56t2﹣2,滑雪者从A出发在缓冲带BC上停止,一共用了24s,则滑坡AB的长度为( )
A.275米 B.384米 C.375米 D.270米
【分析】设y1=+bt1,把(1,4.5)和(2,14)代入函数解析即可求解,y2=56t﹣2t2,函数在对称轴上取得最大值,即滑雪者停下,求出t值,即可求解.
【解答】解:设y1=+bt1,
把(1,4.5)和(2,14)代入函数解析式得,
,
解得:,
∴二次函数解析式为:y1=2.5+2t;
∵y2=56t2﹣2,函数在对称轴上取得最大值,即滑雪者停下,
此时,t=﹣=14,
∴滑雪者在AB段用的时间为24﹣14=10,
把t=10代入y1=2.5+2t得:
y1=250+20=270(米),
故选:D.
二、填空题(每小题3分,共12分)
13.(3分)比较大小 < .
【分析】根据作差法判断即可.
【解答】解:=,
∵,22=4,3<4,
∴,
∴<0,
∴﹣<.
故答案为:<.
14.(3分)若a﹣b=1,求5a2+5b2﹣10ab的值 5 .
【分析】利用提公因式法和完全平方公式分解因式后代入计算即可.
【解答】解:∵a﹣b=1,
∴5a2+5b2﹣10ab=5(a2+b2﹣2ab)=5(a﹣b)2=5×12=5,
故答案为:5.
15.(3分)已知点A(a+1,4)和点B(﹣2,b+1)关于y轴对称,则a= 1 .
【分析】根据关于y轴对称的点的纵坐标相等,横坐标互为相反数,可得答案.
【解答】解:∵点A(a+1,4)和点B(﹣2,b+1)关于y轴对称,
∴a+1=2,
解得a=1,
故答案为:1.
16.(3分)四边形ABCD的对角线AC,BD交点O,点M,N,P,Q分别为边AB,BC,CD,DA的中点.有下列四个推断,
①对于任意四边形ABCD,四边形MNPQ可能不是平行四边形;
②若AC=BD,则四边形MNPQ一定是菱形;
③若AC⊥BD,则四边形MNPQ一定是矩形;
④若四边形ABCD是菱形,则四边形MNPQ也是菱形.
所有正确推断的序号是 ②③ .
【分析】根据四边形的性质及中位线的性质推导即可.
【解答】解:∵点M,N,P,Q分别为边AB,BC,CD,DA的中点,
∴MN∥AC且,PQ∥AC且,
∴MN∥PQ且MN=PQ,
∴MNPQ是平行四边形,
故①错误;
∵点M,N,P,Q分别为边AB,BC,CD,DA的中点,
∴,,
∵AC=BD,
∴MN=PN,
∵MNPQ是平行四边形,
∴四边形MNPQ是菱形,
故②正确;
∵点M,N,P,Q分别为边AB,BC,CD,DA的中点,
∴MN∥AC,MQ∥BD,
∵AC⊥BD,
∴MN⊥MQ,
∴∠QMN=90°,
∵MNPQ是平行四边形,
∴MNPQ是矩形,
故③正确;
若要四边形MNPQ是菱形,需满足AC=BD,
当四边形ABCD是菱形,AC不一定等于BD,
故④错误;
综上,正确的有:②③,
故答案为:②③.
三、解答题(本题共7个小题,共72分.解答题应写出文字说明、证明过程或推演步骤)
17.(12分)计算:
(1);
(2).
【分析】(1)先计算零指数幂,特殊角的三角函数值,负整数指数幂,去绝对值符号,化简二次根式的运算法则计算即可;
(2)先通分,再利用平方差公式进行化简即可.
【解答】解:(1)原式=
=
=4;
(2)原式=
=
=
=m+3.
18.(8分)为了解双减政策实施以来同学们的学习状况,某校调研了七、八年级部分学生完成作业的情况.从七、八年级中各抽取20名学生作业完成时间数据(单位:分钟)进行整理和分析,共分为四个时段(x表示作业完成时间,x取整数):A.x≤60;B.60<x≤70;C.70<x≤80;D.80<x≤90,完成作业不超过80分钟为时间管理优秀,部分信息如下:七年级抽取20名学生完成作业时间为:55,58,66,65,64,66,60,60,83,78,70,75,70,78,70,88,82,85,85,82.
八年级抽取20名学生中完成作业时间在C时段的所有数据为:72,74,74,76,75,74,78,75.
七、八年级抽取学生完成作业时间统计表:
年级
平均数
中位数
众数
七年级
72
70
b
八年级
75
a
74
根据以上信息,解答下列问题:
(1)a= 74 ,b= 70 ;
(2)请补全条形统计图;
(3)根据以上数据分析,双减政策背景下作业时间管理,哪个年级落实得更好?请说明理由;(写出一条即可)
(4)该校七年级共有学生600人,八年级共有学生400人,估计七、八年级时间管理优秀的学生共有多少人?
【分析】(1)根据中位数、众数的意义求解即可;
(2)按给出数据计算出B时段的数据然后补全即可;
(3)从平均数、中位数、众数方面比较得出答案;
(4)分别求出求出七,八年级时间管理优秀的人数,再相加即可.
【解答】解:(1)将八年级抽取20名同学的完成作业时间按从小到大的顺序,第10,11个数均在C时段,
而C时段的所有数据为:72,74,74,76,75,74,78,75,
按从小到大排列为:72,74,74,74,75,75,76,78,
则第10,11个数均为74,所以中位数.
将七年级抽取20名同学的完成作业时间出现次数最多的是7(8分),因此众数是7(0分),即:b=70.
故答案为:74,70.
(2)由题可得在B时段人数为:20﹣3﹣8﹣5=4(人),
补全频数分布直方图如下:
(3)七年级落实的好,理由:七年级学生完成作业的平均时间为72分钟,比八年级的少;(答案不唯一)
(4),
答:估计七、八年级时间管理优秀的学生共有720人.
19.(8分)如图所示,桔槔是一种原始的汲水工具,它是在一根竖立的架子上加上一根细长的杠杆,末端悬挂一重物,前端悬挂水桶.当人把水桶放入水中打满水以后,由于杠杆末端的重力作用,便能轻易把水提升至所需处.
已知:AB=6米,AO:OB=2:1,OM⊥EF,OM=3.5米,AB可以绕着点O自由旋转,当点A旋转到最高点时,∠AOM=120°;将AB旋转至CD时,∠BOD=75°,请解答以下问题:(结果保留根号)
(1)当点A旋转到最高点时,求点A到水平地面EF的距离.
(2)当杠杆由AB旋转至CD时,求水桶T上升的高度.
【分析】(1)过点O作OG⊥OM,过点A作AG⊥OG,垂足是G,根据各边的关系是求出AO=OC=4,再求出AG即可解得.
(2)反向延长GO,交DT于点H,交TB的延长线于点N,根据三角函数求出,再求出BN=1即可解得.
【解答】解:(1)过点O作OG⊥OM,过点A作AG⊥OG,垂足是G,
∵AB=6,AO:OB=2:1,
∴AO=OC=4,BO=DO=2,
∵∠AOM=120°,OM⊥EF,
∴∠1=30°,
∴,
∴AG+OM=2+3.5=5.5米.
答:点A到地面EF的距离是5.5米.
(2)反向延长GO,交DT于点H,交TB的延长线于点N.
∵DT、BT均竖直向下,
∴∠DHO=∠BNO=90°,
∵∠BOD=75°,∠1=∠3=30°,
∴∠2=45°,
∴,
∴,
∵∠3=30°,BO=2,
∴BN=1,
∴水桶上升的高度=(米),
答:水桶上升的高度为(1+)米.
20.(10分)某水库20天内水位的变化情况如下表所示(凌晨0:00记录),其中x表示时间(单位:天),y表示水位高度(单位:米).警戒水位:30米.
x/h
0
2
4
6
8
10
12
16
18
20
y/m
12
13
14
15
16
17
18
13.5
12
10.8
(1)在给出的平面直角坐标系中,画出函数图象;
(2)在不超过警戒水位的条件下,当水库水位不低于13.5米时,水上摩托艇游乐园才能允许开放,求水上摩托艇游乐园在这20天之内开放了多少天?
【分析】(1)先在坐标系中描出对应点的位置,然后连线即可得到答案;
(2)观察可知当0≤x<12时,y与x是一次函数关系,利用待定系数法求出此时对应的函数关系式,再求出y=13.5时,x=3;观察函数图象可知:当12≤x≤20时,y随x增大而减小,且当x=16时,y=13.5;由此即可得到答案.
【解答】解:(1)如图所示,即为所求;
(2)观察图象可知,当0≤x≤12时,y与x是一次函数关系.
设y=kx+b(k≠0),把(0,12),(2,13)代入得:
解得,
∴y与x的关系式,
在中,当y=13.5时,x=3.
观察函数图象可知:当12≤x≤20时,y随x增大而减小,且当x=16时,y=13.5,
∴水上摩托艇游乐园在这20天之内开放了16﹣3=13天.
21.(10分)如图,CD是半圆O的直径,点A在半圆O上,点B为的中点,连接AC,BC,AD,AD与BC相交于点E,过点B作直线BF∥AD,交CA的延长线于点F.
(1)求证:BF是⊙O的切线;
(2)若,,求阴影部分的面积.
【分析】(1)连接OB,由垂径定理得OB⊥AD,由平行线的性质推出OB⊥BF,即可得证;
(2)连接OA、BD,过点A作AH⊥OC,垂足是H,由圆周角定理可得,则∠AOC=60°,∠ACE=30°,推出△ACO是等边三角形,解Rt△ACE求得AC,根据三线合一求得AH,利用S阴影=S扇形AOC﹣S△AOC求解即可.
【解答】(1)证明:如图所示,连接OB,
∵点B为的中点,
∴OB⊥AD,
∵BF∥AD,
∴OB⊥BF.
∵OB是半径,
∴BF是⊙O的切线.
(2)解:如图所示,连接OA、BD,过点A作AH⊥OC,垂足是H,
∵,点B为的中点,
∴,
∴∠AOC=∠AOB=∠BOD=60°,∠ACE=30°,
又∵OA=OC,
∴△ACO是等边三角形,
∵CD是半圆O的直径,
∴∠CAD=90°,
在Rt△ACE中,,
∴AC=3,
∵AH⊥OC,
∴∠CAH=30°,
∴,
∴.
22.(12分)已知△ABC和△ADE都是等腰三角形,AB=AC,AD=AE,∠EAD=∠BAC,且∠EAC=90°,连接EC,且∠AEC=30°,直线BC交直线DE于点F.
(1)如图1,猜想BF与DE的位置关系,并说明理由;
(2)如图2,依次取CE、AC的中点M、N,连接FM、MN,求证:.
(3)如图3,在(2)的条件下,连接FN,若AC=1,在将△AEC绕点A旋转的过程中,请直接写出线段FN的最大值.
【分析】(1)先证∠ABC=∠ADE,再证∠DAB=∠BFD即可;
(2)根据直角三角形斜边中线与中位线定理,转化为,然后利用三角比即可求出;
(3)当F,M,N三点共线时,分别求出FM,MN的长度即可.
【解答】(1)解:BF⊥DE,理由如下:
∵AB=AC,AD=AE,
∴∠ADE=∠AED,∠ABC=∠ACB,
∵∠EAD=∠BAC,
∴∠ABC=∠ADE,
又∵∠AOB=∠DOF,
∴∠DAB=∠BFD,
∵∠EAC=∠EAD+∠DAC=90°,
∵∠DAB=∠BAC+∠DAC,
又∵∠EAD=∠BAC,
∴∠DAB=90°,
∴∠BFD=90°,
∴BF⊥DE.
(2)证明:∵BF⊥DE,
∴∠EFB=90°,
又∵M是CE的中点,
∴,
∵CE、AC的中点分别是M、N,
∴,
∴.
(3)解:由(2)得:,,
∵AC=1,∠EAC=90°,∠AEC=30°,
∴,
∴,,
当F,M,N三点共线时,FN最长,
此时,.
23.(12分)“WaterSlide”(水滑梯)是广泛深受人们欢迎的娱乐项目.如图所示,该设备电脑系统会根据游客的身体各项指标喷出适量的水流,以满足游客(看成一个点)在空中和水中的运动轨迹能形成如图所示的两段抛物线,以确保安全.
如图所示:游客在高速水流和重力的作用下,从C点脱离滑道,做抛物线运动,经过最高点D后,在点E处入水,入水后的运动轨迹仍然是抛物线,且与入水前的抛物线关于点E成中心对称,经过最低点F后在H处游出水面.已知OC=5米,DN⊥x轴,ON=2米,DN=9米,FP⊥x轴,为节约用水,水池底部做成斜坡AM,坡度i=1:1,OA=2米,解答下列问题:
(1)求入水后抛物线的解析式(即E点右侧的抛物线),不必写出自变量的取值范围.
(2)当游客与水池底部斜坡AM的竖直距离超过0.7米时,不会发生危险.问:游客在此次入水的过程中是否会发生危险?请说明理由.
【分析】(1)由题意得:C(0,5),D(2,9),求出入水前的解析式,据此求出点E的坐标,由此得到点P的坐标,即可得到入水后的函数解析式;
(2)利用待定系数法求出直线AM的解析式,求出游客与斜坡AM的竖直距离,进而可以判断是否有危险.
【解答】解:(1)由题意得:C(0,5),D(2,9),
设入水前的解析式为:y=a(x﹣2)2+9,将点C的坐标代入,
得4a+9=5,
代入得:a=﹣1,
∴y=﹣x2+4x+5,令y=0,﹣x2+4x+5=0,
得x1=5,x2=﹣1(舍),
∴OE=5,
∵点E右侧的抛物线与入水前的抛物线关于点E成中心对称,
∴NE=PE=3,DN=PF=9,
∴P(8,﹣9),
∴点E右侧的抛物线为:y=(x﹣8)2﹣9
∴入水后的解析式为y=x2﹣16x+55;
(2)∵坡度i=1:1,OA=2,
∴设AB=BM=a,则A(0,﹣2),M(a,﹣a﹣2),
设直线AM的解析式为:y1=kx+b,
把A(0,﹣2),M(a,﹣a﹣2)代入得:
,
解得,
∴直线AM的解析式为y1=﹣x﹣2;
当x=8时,y1=﹣8﹣2=﹣10,
∵﹣9﹣(﹣10)=1>0.7,
∴不会发生危险.
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