2023年山东省陵城区德州市江山实验学校中考数学一模试卷
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2023年山东省陵城区德州市江山实验学校中考数学一模试卷
1. 在实数−4,7,−18,π3,0.131131113…中,有理数的个数是( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
2. 下列四个图案中,具有一个共有性质.则下面四个数字中,满足上述性质的一个是( )
A. 6 B. 7 C. 8 D. 9
3. 下列计算正确的是( )
A. (−1)2023=−2023 B. −32=9
C. 4=±2 D. (a3)2=a6
4. 有一个几何体如图所示,该几何体的俯视图为( )
A.
B.
C.
D.
5. 某人5次射击成绩为6,a,10,8,b.若这组数据的平均数为8,方差为85,则ab的值是( )
A. 48 B. 50 C. 64 D. 68
6. 如图,直线AB,CD相交于点O,EO⊥CD,垂足为点O.若∠1=52∘,则∠2的度数为( )
A. 28∘
B. 38∘
C. 52∘
D. 42∘
7. 如图,在综合实践活动中,小明在学校门口的点C处测得树的顶端A仰角为37∘,同时测得BC=20米,则树的高AB(单位:米)为( )
A. 20sin37∘ B. 20tan37∘ C. 20tan37∘ D. 20sin37∘
8. 如图,点P是反比例函数y=2x图象上的一点,过点P作PD⊥x轴于点D,若△POD的面积为m,则函数y=mx−1的图象为( )
A.
B.
C.
D.
9. 为守住国家耕地底线,确保粮食安全,某地区积极相应国家“退林还耕”号召,将该地区一部分林地改为耕地,改变后,耕地面积和林地面积共有2000亩,林地面积是耕地面积的30%.设改变后耕地面积为x亩,林地面积为y亩,则下列方程正确的是( )
A. x+y=2000x−y=30% B. x+y=2000y−x=30% C. x+y=2000x=y⋅30% D. x+y=2000y=x⋅30%
10. 如图,在正方形ABCD中,E为对角线BD上一点,连接AE、CE,∠BCE=70∘,则∠EAD为( )
A. 10∘
B. 15∘
C. 20∘
D. 30∘
11. 如图,已知正方形的顶点A(2,0),C(0,2),D是AB的中点,以顶点O为圆心,适当长为半径画弧,分别交OC,OD于点E,F,再分别以点E,F为圆心,大于12EF的长为半径画弧,两弧交于点G,作射线OG交边BC于点H,则点H的坐标为( )
A. (4− 5,2)
B. (3− 3,2)
C. (43,2)
D. ( 5−1,2)
12. 如图,点A,B分别在y轴正半轴、x轴正半轴上,以AB为边构造正方形ABCD,点C,D恰好都落在反比例函数y=kx(k≠0)的图象上,点E在BC延长线上,CE=BC,EF⊥BE,交x轴于点F,边EF交反比例函数y=kx(k≠0)的图象于点P,记△BEF的面积为S,若S=k2+12,则△CEP的面积是( )
A. 2 17+2 B. 2 17−2 C. 17+2 D. 17−2
13. 将数字4040000用科学记数法表示为______ .
14. 若 1−3x在实数范围内有意义,则实数x的取值范围是______ .
15. 一个不透明的袋子中装有3个小球,其中2个红球、1个白球,这些小球除颜色外无其他差别,从袋子中随机摸出一个小球,则摸出的小球是红球的概率是______ .
16. 已知x1,x2是方程x2+3x−2=0的两根,则x12+2x1−x2的值为______ .
17. 如图,△ABC中,AB=5,AC=4,BC=3,∠ABC与∠ACB的平分线相交于点I,过点I的直线分别与AB,AC边相交于点M,N,若△AMN是直角三角形,则线段CN的长为______ .
18. 如图,在菱形ABCD中,∠ABC=60∘,AB=4,E,F分别是边BC和对角线BD上的动点,且BE=DF,则AE+AF的最小值为______ .
19. (1)计算:(−2)×3+ 9+3−2−|−19|.
(2)化简:m2m−2+42−m.
20. 某校为了七、八、九年级学生对“创建文明城市”知识的掌握情况,从七、八、九年级各随机抽取50名学生进行测试,并对成绩(百分制)进行整理、描述和分析.部分信息如下:
a.九年级成绩频数分布直方图
b.九年级成绩在70≤x<80这一组的是:71 73 74 74 75 75 76 76 76 77 78
c.七、八、九年级成绩的平均数、中位数如下:
年级
平均数
中位数
七
75.9
77
八
77.2
78.5
九
77.5
m
根据以上信息,回答下列问题:
(1)在这次测试中,九年级在70分以上的有______ 人;
(2)表中m的值为______ ;
(3)在这次测试中,七年级学生甲、八年级学生乙的成绩都是78分,请判断两位学生在各自年级的排名谁更靠前,并说明理由;
(4)该校九年级学生有450人,假设全部参加此次测试,请估计九年级成绩超过平均数77.5分的人数.
21. 如图,已知一次函数y1=k1x+b的图象与x轴、y轴分别交于A、B两点,与反比例函数y2=k2x的图象分别交于C、D两点,点D(2,−4),点B是线段AD的中点.
(1)求一次函数y1=k1x+b与反比例函数y2=k2x的解析式;
(2)求△COD的面积;
(3)直接写出y1>y2时自变量x的取值范围.
22. 某服装销售商用48000元购进了一批时髦服装,通过网络平台进行销售,由于行情较好,第二次又用100000元购进了同种服装,第二次购进数量是第一次购进数量的2倍,每件的进价多了10元.
(1)该销售商第一次购进了这种服装多少件,每件进价多少元?
(2)该销售商卖出第一批服装后,统计发现:若按每件300元销售,每天平均能卖出80件,销售价每降低10元,则多卖出20件.依此行情,卖第二批服装时,让利促销,并使一天的利润恰好为3600元,销售价应为多少?
23. 如图,以等腰△ABC的腰AB为直径作⊙O,交底边BC于点D,过点D作DG⊥AC于点G,延长CA交⊙O于点E,连接DE,交AB于点F.
(1)求证:DG是圆O的切线;
(2)若EA=EF=1,求圆O的半径.
24. 如图,已知抛物线y=ax2−32x+c与x轴交于点A(−4,0),B(1,0),与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线的对称轴上是否存在点Q使QB+QC最小?若存在,请求出Q点坐标;若不存在,请说明理由;
(3)点P为AC上方抛物线上的动点,过点P作PD⊥AC,垂足为点D,连接PC,当△PCD与△ACO相似时,求点P的坐标.
25. 如图1,在矩形ABCD中,AB=4,∠ACB=30∘.P,Q分别是AC,CD上的动点,且满足DQCP=35,E是射线AD上一点,AP=EP,设DQ=x,AP=y.
(1)求y关于x的函数表达式.
(2)当△PQE中有一条边与AC垂直时,求DQ的长.
(3)如图2,当点Q运动到点C时,点P运动到点F.连结FQ,以FQ,PQ为边作平行四边形PQFG.
①当GF所在直线经过点D时,求平行四边形PQFG的面积;
②当点G在△ABC的内部(不含边界)时,直接写出x的取值范围.
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:有理数有:−4,7,−18三个数,
故选:C.
根据有理数的定义进行解答即可.
本题考查了有理数的定义,解题的关键是熟记整数与分数统称有理数.
2.【答案】C
【解析】解:四个图形都是轴对称图形,在6,7,8,9中是轴对称图形的只有8.
故选:C.
题目中的四个图形都是轴对称图形,据此即可作出判断.
本题主要考查了对称图形的性质,正确理解题目中各个图形之间的关系是解题关键.
3.【答案】D
【解析】解:A.(−1)2023=−1,故本选项不符合题意;
B.−32=−9,故本选项不符合题意;
C. 4=2,故本选项不符合题意;
D.(a3)2=a6,故本选项符合题意;
故选:D.
根据有理数的乘方,算术平方根和幂的乘方进行计算即可.
本题考查了有理数的乘方,算术平方根和幂的乘方等知识点,能熟练掌握有理数的乘方,算术平方根和幂的乘方是解此题的关键,①(am)n=amn,②当a≥0时, a2=a.
4.【答案】C
【解析】解:从上面可看,左上有一条横向的实线.
∴俯视图是
故选:C.
根据三视图进行判断即可,注意看得见的部分用实线,看不见的部分用虚线表示.
本题考查了三视图的知识,掌握“俯视图是从物体的上面看到的视图”是解本题的关键.
5.【答案】C
【解析】解:∵某人5次射击成绩为6,a,10,8,b.这组数据的平均数为8,方差为85,
∴6+a+10+8+b5=8(6−8)2+(a−8)2+(10−8)2+(8−8)2+(b−8)25=85,
解得a=8b=8,
∴ab=64,
故选:C.
根据某人5次射击成绩为6,a,10,8,b.这组数据的平均数为8,方差为85,可以列出关于a、b的方程组,然后求出a、b的值,即可得到ab的值.
本题考查算术平均数、方差,解答本题的关键是明确算术平均数和方差的计算方法.
6.【答案】B
【解析】解:∵EO⊥CD,
∴∠COE=90∘,
∵∠1+∠COE+∠2=180∘,
∴∠2=180∘−90∘−52∘=38∘.
故选:B.
根据垂直的定义可得∠COE=90∘,根据平角的定义求解即可.
本题主要考查了垂线的定义、平角的定义等知识点,根据图形明确各角的关系是解题的关键.
7.【答案】B
【解析】解:如图,在直角△ABC中,∠B=90∘,∠C=37∘,BC=20m,
∴tanC=ABBC,
则AB=BC⋅tanC=20tan37∘.
故选:B.
通过解直角△ABC可以求得AB的长度.
本题考查了解直角三角形的应用-仰角俯角问题.解决此类问题要了解角之间的关系,找到与已知和未知相关联的直角三角形,当图形中没有直角三角形时,要通过作高或垂线构造直角三角形,当问题以一个实际问题的形式给出时,要善于读懂题意,把实际问题划归为直角三角形中边角关系问题加以解决.
8.【答案】A
【解析】解:设P点坐标为(x,y),
∵P点在第一象限且在函数y=2x的图象上,
∴S△POD=12×2=1,即m=1.
∴一次函数y=mx−1的解析式为:y=x−1,
∴一次函数的图象是经过点(0,−1),(1,0)的直线.
故选:A.
先根据反比例函数系数k的几何意义,求出m的值等于1,然后求出一次函数的解析式,再确定一次函数的图象经过点(0,−1)(1,0),即可确定选项.
考查了反比例函数图象上点的坐标特点及一次函数的图象,解答此题的关键是根据反比例函数系数k的几何意义求出m的值,再根据一次函数解析式确定一次函数的图象与坐标轴的交点.
9.【答案】D
【解析】解:∵改变后,耕地面积和林地面积共有2000亩,
∴x+y=2000;
∵改变后,林地面积是耕地面积的30%,
∴y=x⋅30%.
∴根据题意可列方程组x+y=2000y=x⋅30%.
故选:D.
根据“改变后,耕地面积和林地面积共有2000亩,林地面积是耕地面积的30%”,即可得出关于x,y的二元一次方程组,此题得解.
本题考查了由实际问题抽象出二元一次方程组,找准等量关系,正确列出二元一次方程组是解题的关键.
10.【答案】C
【解析】解:∵正方形ABCD,
∴∠ADE=∠CDE=∠EBC=45∘,AD=CD,
∵DE=DE,
∴△AED≌△CED(SAS),
∴∠EAD=∠ECD,
又∵∠BCE=70∘,
∴∠ECD=∠BCD−∠BCE=90∘−70∘=20∘,
∴∠EAD=20∘.
故选:C.
先根据SAS证出△AED≌△CED,可得∠EAD=∠ECD,根据正方形的性质以及∠BCE=70∘可求∠BCD的度数,最终可求出∠EAD的度数.
本题主要考查正方形对角线平分对角的性质,解题的关键还需要借助正方形的性质角的关系,再灵活运用三角形全等进行转化.
11.【答案】D
【解析】解:如图,延长AB交射线OG于点I,
∵正方形的顶点A(2,0),C(0,2),
∴AO=OC=AB=BC=2,∠A=90∘,AB//OC,
∵D是AB的中点,
∴AD=BD=1,
在Rt△AOD中,由勾股定理,得OD= 5,
由题意可得:AG平分∠COD,
∴∠COG=∠IOD,
∵AB//OC,
∴∠COG=∠DIO,
∴∠DIO=∠IOD,
∴DI=DO= 5,
∴BI= 5−1,
∵AB//OC,
∴△COH∽△BIH,
∴CHBH=COBI,
∴CH2−CH=2 5−1,
解得CH= 5−1.
经检验CH= 5−1是原分式方程的解,且符合题意,
∴H( 5−1,2).
故选:D.
延长AB交射线OG于点I,由勾股定理可得OD,由∠DOI=∠DIO可得DI,进而可得IB,由△COH∽△BIH,可得CHBH=COBI,再解关于CH的分式方程便可解答.
本题考查了作图-基本作图,坐标与图形性质,正方形的性质,角平分线的性质,勾股定理,等腰三角形的性质,相似三角形的判定和性质等知识;根据相似三角形的性质列方程是解题关键.
12.【答案】B
【解析】解:如图作DM⊥y轴于M,CN⊥x轴于N.设OA=b,OB=a.
∵四边形ABCD是正方形,
∵AD=AB=BC,∠DAB=∠ABC=90∘,
易证△AOB≌△BNC≌△DMA,
∴DM=OA=BN=b,AM=OB=CN=a,
∴D(b,a+b),C(a+b,a),
∵点C,D恰好都落在反比例函数y=kx(k≠0)的图象上,
∴b(a+b)=a(a+b),
∵a+b≠0,
∴a=b,
∴OA=OB,
∴∠ABO=45∘,∠EBF=45∘,
∵BE⊥EF,
∴△BEF是等腰直角三角形,
∵BC=EC,
∴可得E(3a,2a),F(5a,0),
∴12×4a×2a=k2+12,
∵D(a,2a),
∴2a2=k,
∴a=2,k=8,
∴E(6,4),F(10,0),
∴直线EF的解析式为y=−x+10,
由y=8xy=−x+10,解得x=5+ 17y=5− 17或x=5− 17y=5+ 17,
∴p(5+ 17,5− 17),
∴PE= 34− 2,
∴S△ECP=12⋅EC⋅EP=12⋅( 34− 2)×2 2=2 17−2,
故选:B.
如图作DM⊥y轴于M,CN⊥x轴于N.设OA=b,OB=a.首先利用全等三角形的性质求出D、C两点坐标,再证明a=b,再构建方程求出a、k,再求出直线EF的解析式,利用方程组确定点P坐标即可解决问题;
本题考查反比例函数图象的点的特征,正方形的性质、全等三角形的判定和性质、一次函数的应用等知识,解题的关键是学会利用参数解决问题,属于中考选择题中的压轴题.
13.【答案】4.04×106
【解析】解:4040000=4.04×106,
故答案为:4.04×106.
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.
本题考查了科学记数法的表示方法,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,解题的关键是要正确确定a和n的值.
14.【答案】x≤13
【解析】解:要使 1−3x在实数范围内有意义,必须1−3x≥0,
解得:x≤13.
故答案为:x≤13.
根据二次根式有意义的条件得出1−3x≥0,再求出答案即可.
本题考查了二次根式有意义的条件,能熟记 a中a≥0是解此题的关键.
15.【答案】23
【解析】解:从袋子中随机摸出一个小球共有3种等可能结果,其中摸出的小球是红球的有2种结果,
∴摸出的小球是红球的概率为23,
故答案为:23.
用红球的个数除以球的总个数即可.
本题主要考查概率公式,随机事件A的概率P(A)=事件A可能出现的结果数÷所有可能出现的结果数.
16.【答案】5
【解析】解:∵x1,x2是方程x2+3x−2=0的两根,
∴x12=2−3x1,x1+x2=−3,
∴x12+2x1−x2
=2−3x1+2x1−x2
=2−x1−x2
=2−(x1+x2)
=2−(−3)
=5.
故答案为:5.
根据一元二次方程根与系数关系可得到x12+2x1−x2的值.
本题考查了一元二次方程根与系数关系,一元二次方程的解,合并同类项,已知式子的值求代数式的值,掌握一元二次方程的根与系数关系是解题的关键.
17.【答案】1或14
【解析】解:∵AC2+BC2=42+32=25,AB2=52=25,
∴AC2+BC2=AB2,
∴∠ACB=90∘,
分两种情况:①当∠ANM=90∘时,过点I作ID⊥CD于D,IE⊥AB于E,连接AI,
∵∠ACB=∠INC=∠IDC=90∘
∴四边形IDCN为矩形,
∵CI平分∠ACB,ID⊥CD,IN⊥AC,
∴ID=IN,
∴四边形IDCN为正方形,
∴CD=CN,
∵IB平分∠ABC,
∴∠IBD=∠IBE,
在△IBD与△IBE中,
∠IBD=∠IBE∠IDB=∠IEB=90∘IB=IB,
∴△IBD≌△IBE(AAS),
∴BD=BE,
同理可得AE=AN,
∴2CN=CN+CD=AC−AN+BC−BD=AC−AE+BC−BE=AC+BC−(AE+BE)=AC+BC−AB=4+3−5=2,
∴CN=1;
②当∠AMN=90∘时,过点I作ID⊥CD于D,IE⊥AC于E,连接AI,
由(1)可得CE=IE=IM=ID=1,
∴AE=AM=AC−CE=4−1=3,
∵∠AMN=∠IEN=90∘,∠ANM=∠INE
∴△AMN∽△IEN
∴AMIE=MNNE=ANIN,即31=1+INNE=3+NEIN,
解得:IN=54,NE=34,
∴CN=CE−NE=1−34=14.
综上,线段CN的长为1或14,
故答案为:1或14.
先由勾股定理证明∠ACB=90∘,再分两种情况:①当∠ANM=90∘时,②当∠AMN=90∘时,分别求解即可.
本题考查勾股定理的逆定理,角平分线的性质,正方形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,分类讨论思想的运用是解题的关键.
18.【答案】4 2
【解析】解:如图,BC的下方作∠CBT=30∘,截取BT,使得BT=AD,连接ET,AT.
∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=60∘,
∴∠ADC=∠ABC=60∘,∠ADF=12∠ADC=30∘,
∵AD=BT,∠ADF=∠TBE=30∘,DF=BE,
∴△ADF≌△TBE(SAS),
∴AF=ET,
∵∠ABT=∠ABC+∠CBT=60∘+30∘=90∘,AB=AD=BT=2,
∴AT= AB2+BT2= 42+42=4 2,
∴AE+AF=AE+ET,
∵AE+ET≥AT,
∴AE+AF≥4 2,
∴AE+AF的最小值为4 2,
故答案为4 2.
如图,BC的下方作∠CBT=30∘,截取BT,使得BT=AD,连接ET,AT.证明△ADF≌△TBE(SAS),推出AF=ET,AE+AF=AE+ET,根据AE+ET≥AT求解即可.
本题考查菱形的性质,全等三角形的判定和性质,两点之间线段最短等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,学会用转化的思想思考问题,属于中考填空题中的压轴题.
19.【答案】解:(1)原式=−6+3+19−19=−3;
(2)原式=m2m−2−4m−2
=m2−4m−2
=(m+2)(m−2)m−2
=m+2.
【解析】(1)先利用负整数指数幂及算术平方根的意义、计算乘方和开方,再化简绝对值和计算乘法,最后算加减;
(2)按同分母分式加减法法则计算即可.
本题考查了实数的混合运算和分式的加减,掌握实数的运算法则、运算顺序及分式的加减法法则是解决本题的关键.
20.【答案】3476.5
【解析】解:(1)在这次测试九年级在70分以上(含70分)的有11+15+8=34(人);
故答案为:34;
(2)九年级50人成绩的中位数按从小到大排列是第25、26个数据的平均数,而第25、26个数据分别为76、77,
∴m=76+772=76.5
故答案为:76.5;
(3)甲学生在该年级的排名更靠前,
∵七年级学生甲的成绩高于中位数7,
所以其名次在该年级抽查的学生数的25名及以前,
八年级学生乙的成绩小于中位数78.其名次在该年级抽查的学生数的26名及以后,
∴甲学生在该年级的排名更靠前.
(4)估计九年级成绩超过平均数77.5分的人数为450×1+15+850=216(人).
答:估计九年级成绩超过平均数77.5分的人数是216人.
(1)由九年级成绩频数分布直方图即可计算出人数;
(2)把数据按大小排列,中间两位数是第25、26两个数据,分别为76、77,则可求得中位数m;
(3)根据两位同学所在年级的中位数即可作出判断;
(4)由样本估计总体,求得九年级成绩超过平均数77.(5分)所占的百分比,即可求得.
本题考查频率分布直方图,统计图表的综合,考查了平均数、中位数及众数,根据中位数作出判断,样本估计总体等知识,读懂图表是解题的关键.
21.【答案】解:(1)将D(2,−4)代入y2=k2x,
得:k22=−4,
解得k2=−8,
即反比例函数解析式为:y2=−8x;
∵点B为AD的中点,点B横坐标为0,点A纵坐标为0,点D(2,−4),
∴B点坐标为(0,−2),
将B(0,−2)、D(2,−4)代入一次函数y1=k1x+b,
得:2k1+b=−4b=−2,
解得:k1=−1b=−2,
即一次函数解析式为:y1=−x−2;
(2)∵B(0,−2),
∴OB=2,
联立y=−x−2y=−8x,
解得x1=2y1=−4,x2=−4y2=2,
即C的坐标(−4,2).
又∵D(2,−4),
则△COD的面积是S△COD=12|OB|×[|xC|+|xD|]=12×2×(2+4)=6,
即所求面积为6;
(3)y1>y2时自变量x的取值范围即为一次函数图象在反比例函数图象上方时自变量x的取值范围,如图,
结合图象可得:x<−4或者0
(2)联立y=−x−2y=−8x,求出C的坐标(−4,2).再利用S△COD=12|OB|×[|xC|+|xD|]即可作答;
(3)根据图象,数形结合即可作答.
本题考查了待定系数法求函数解析式,一次函数与反比例函数的交点,利用函数图象解不等式.熟练掌握待定系数法是解(1)的关键,求出点C的坐标是解(2)(3)的关键.
22.【答案】解:(1)设第一次购进了这种服装x件,
由题意可得:48000x+10=1000002x.
解之得x=200,经检验x=200是方程的解,并符合题意.
则48000÷200=240.
答:第一次购进了这种服装200件,每件进价240元;
(2)设销售价为t元/件,则每天销售量为:80+300−t10×20=680−2t(件).
则由题意可得:(t−250)×(680−2t)=3600,
整理,得t2−590t+86800=0,
解得t1=280,t2=310.
∵让利促销,
∴t2=310(舍去),取t1=280.
答:销售价定为280元/件.
【解析】(1)设第一次购进了这种服装x件,根据关键描述语“第二次购进数量是第一次购进数量的2倍,每件的进价多了10元”列出方程并解答;
(2)设销售价为t元/件,则每天销售量为80+300−t10×20=680−2t(件),根据利润,销售数量以及销售价格的关系列出方程并解答.
本题考查了分式方程的应用和一元二次方程的应用,解题的关键是:找准等量关系,正确列出方程.
23.【答案】(1)证明:如图所示,连接OD,
∵AB=AC,OB=OD,
∴∠B=∠C,∠B=∠ODB,
∴∠C=∠ODB,
∴OD//AC,
∵DG⊥AC,
∴DG⊥OD,
又∵OD为半径,
∴DG是圆O的切线;
(2)解:如图所示,连接AD,
∵EF=EA,
∴∠EFA=∠EAF,
∵OD//AE,
∴∠DOF=∠EAF,
又∵∠DFO=∠EFA,
∴∠DOF=∠DFO,
∴OD=FD,
设OD=OA=FD=r,
∴DE=FD+EF=r+1,
∵∠B=∠E,∠B=∠C,
∴∠E=∠C,
∴CD=DE=r+1,
∵AB是直径,
∴∠ADB=90∘,
又∵AB=AC,
∴BD=CD=r+1,
又∵∠BFD=∠EFA,∠EAF=∠BDF,∠EFA=∠EAF,
∴∠BFD=∠BDF,
∴BF=BD=r+1,
∴AF=AB−DF=r−1,
∴OF=1;
∵OD//AE,
∴△ODF∽△AEF,
∴AEOD=AFOF,即1r=r−11,
解得r= 5+12,
∴圆O的半径为 5+12.
【解析】(1)如图所示,连接OD,先根据等边对等角证明∠C=∠ODB,即可证明OD//AC,再由DG⊥AC,得到DG⊥OD,由此即可证明DG是圆O的切线;
(2)如图所示,连接AD,先根据等边对等角得到∠EFA=∠EAF,再由平行线的性质推出∠DOF=∠DFO,则OD=FD,设OD=OA=FD=r,则DE=r+1,再证明∠E=∠C,得到CD=DE=r+1;又三线合一定理得到BD=CD=r+1,进一步证明∠BFD=∠BDF,得到BF=BD=r+1,则AF=r−1,OF=1;证明△ODF∽△AEF,得到1r=r−11,解得r= 5+12,则圆O的半径为 5+12.
本题主要考查了切线的判定,圆周角定理,等腰三角形的性质与判定,相似三角形的性质与判定,正确作出辅助线是解题的关键.
24.【答案】解:(1)∵抛物线y=ax2−32x+c与x轴交于点A(−4,0),B(1,0),
∴16a−32×(−4)+c=0a−32+c=0,
解得a=−12c=2,
∴抛物线的解析式为y=−12x2−32x+2;
(2)存在,如图:因为A,B关于对称轴对称,AC与对称轴的交点即为所求:
由(1)可知,对称轴为:x=−b2a=−−322×(−12)=−32,C(0,2),
∵A(−4,0),C(0,2),
∴AC所在直线解析式为:y=12x+2,
令x=−32,y=12×(−32)+2=54,
∴Q(−32,54);
(3)∵点A(−4,0),B(1,0),
∴OA=4,OB=1,
在抛物线y=−12x2−32x+2中,当x=0时,y=2,
∴C(0,2),
∴OC=2,
∴AC= OA2+OC2= 42+22=2 5.
∵PD⊥AC,
∴∠PDC=90∘=∠AOC,
∴当△PCD与△ACO相似时,则△PCD∽△CAO或△PCD∽△ACO,
①若△PCD∽△CAO,则∠PCD=∠CAO,
∴CP//AO,
∵C(0,2),
∴点P的纵坐标为2,
∵点P为AC上方抛物线上的动点,
∴2=−12x2−32x+2,
解得:x1=0(不合题意,舍去),x2=−3,
∴此时点P的坐标为(−3,2);
②若△PCD∽△ACO,则∠PCD=∠ACO,PDAO=CDCO,
∴PDCD=AOCO=42=2,
过点A作AC的垂线,交CP的延长线于点G,过点G作GH⊥x轴于点H,如图:
∵PD⊥AC,GA⊥AC,
∴GA//PD,
∴△GAC∽△PDC,
∴GAPD=ACCD,
∴GAAC=PDCD=2,
∵GA⊥AC,GH⊥x轴,
∴∠GAC=∠GHA=90∘,
∴∠AGH+∠GAH=90∘,∠GAH+∠CAO=90∘,
∴∠AGH=∠CAO,
∵∠GHA=∠AOC=90∘,
∴△GHA∽△AOC,
∴GHAO=AHCO=GAAC,
即GH4=AH2=2,
∴GH=8,AH=4,
∴HO=AH+OA=8,
∴G(−8,8),
设直线CG的解析式为y=−34x+2,
令−34x+2=−12x2−32x+2,
解得:x1=0(不合题意,舍去),x2=−32,
把x=−32代入y=−34x+2得:y=−34x+2=−34×(−32)+2=258,
∴此时点P的坐标为(−32,258),
综上所述,符合条件的点P的坐标为(−3,2)或(−32,258).
【解析】(1)由待定系数法求解即可;
(2)作点B关于对称轴对称的点B′,连接B′C交对称轴于一点即为Q;
(3)当△PCD与△ACO相似时,则△PCD∽△CAO或△PCD∽△ACO,故分分类讨论即可:①若△PCD∽△CAO,则∠PCD=∠CAO,可推出点P的纵坐标与点C的纵坐标相同,由点P为AC上方抛物线上的动点,得关于x的一元二次方程,求解并作出取舍则可得答案;②若△PCD∽△ACO,则∠PCD=∠ACO,PDAO=CDCO,过点A作AC的垂线,交CP的延长线于点G,过点G作GH⊥x轴于点H,判定△GAC∽△PDC,△GHA∽△AOC,由相似三角形的性质得比例式,解得点G的坐标,从而可得直线CG的解析式,求得直线CG与抛物线的交点横坐标,再代入直线CG的解析式求得其纵坐标,即为此时点P的坐标.
本题考查二次函数的综合应用,掌握待定系数法求函数的解析式、“一线三直角“模型及相似三角形的判定与性质等知识点是解题的关键.
25.【答案】解:(1)在矩形ABCD中,CD=AB=4.
∵∠ACB=30∘,AB=4,
∴AC=2AB=8.
∵AP=y,
∴CP=8−y.
∵DQCP=35,
∴x8−y=35.
∴y=−53x+8.
(2)(i)当PQ⊥AC时,
∵DQ=x,AP=y,
∴CQ=4−x,CP=8−Y.
∵cos∠ACD=PCCQ=12,
∴8−y4−x=12,
解得x=1213,即DQ=1213.
(ii)当QE⊥AC时,
延长EQ交AC于点H.
∵AD//BC,
∴∠CAD=∠ACB=30∘,∠ACD=80∘.
∵AP=PE,
∴∠EPA=2∠EAC=60∘,
∴△KPC是等边三角形.
∴KC=CP=8−y=53x,
∴DK=4−53x.
在Rt△DEK中,DE= 3DK,
在Rt△DEQ中,DE= 33DQ,
∴ 3DK= 33DQ,即 3(4−53x)= 33x,
解得x=2,即DQ=2.
(iii)∵∠AEP=∠CAD=30∘,
∴∠APE=120∘,
综上,DQ的值为1213或2;
∴PE不可能垂直于AC.
(3)当x=4时,y=−53x+8=−53×4+8=43,即AF=43,
∴CF=8−AF=203.
①在平行四边形PQFG中,DG//PQ,
∴FCCP=DCCQ,即20353x=44−x,
解得x=2,
∴CQ=4−2=2,PF=FC−CP=103.
过点Q作QH⊥PC,则QH= 32QC= 3.
∴S平行四边形PQFG=2S△FQP=PF⋅QH=1033.
②411
∵FG//QP,
∴∠GFP=∠QPF,
∴∠AFG=∠QPC.
∵AB//CD,
∴∠BAC=∠DCA.
∵FG=PQ,
∴△AFG≌△CQP(AAS).
∴AF=CP,即53x=43,
解得x=45.
当点G落在BC边上时,
作QN//AD交AC于点N,作NM⊥AD于点M,
则MN=DQ=x,QN//BC,
∴AN=2x,NF=43−2x.∠QNF=∠BCP,
∵四边形PQFG是平行四边形,
∴QF=PG,∠QFP=∠GPF,
∴∠QFN=∠GPC,
∴△QNF≌△GCP(AAS),
∴NF=CP,即43−2x=53x,
解得x=411,
∴411
(2)分情况:(i)当PQ⊥AC时,(ii)当QE⊥AC时,(iii)由∠AEP=∠CAD=30∘,得PE不可能垂直于AC,依次分析求解;
(3)①由DG//PQ,得到FCCP=DCCQ,得CQ=4−2=2,PF=FC−CP=103.过点Q作QH⊥PC,则QH= 32QC= 3.利用S平行四边形PQFG=2S△FQP求出答案;②当点G落在AB边上时,证明△AFG≌△CQP,得AF=CP,即53x=43,求得x=45.当点G落在BC边上时,作QN//AD交AC于点N,作NM⊥AD于点M,得△QNF≌△GCP,即43−2x=53x,求得x=411,即可得到x的取值范围.
此题考查了矩形的性质,全等三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,锐角三角函数,求函数解析式,综合掌握各知识点是解题的关键.
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