2022年山东省威海市中考数学试卷(解析版)
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这是一份2022年山东省威海市中考数学试卷(解析版),共25页。试卷主要包含了选择题1.,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
2022年山东省威海市中考数学试卷
一、选择题1.(3分)﹣5的相反数是( )
A.5 B. C.﹣ D.﹣5
2.(3分)如图所示的几何体是由五个大小相同的小正方体搭成的.其俯视图是( )
A.B.C. D.
3.(3分)一个不透明的袋子中装有2个红球、3个白球和4个黄球,每个球除颜色外都相同.从中任意摸出1个球,摸到红球的概率是( )
A. B. C. D.
4.(3分)下列计算正确的是( )
A.a3•a3=a9 B.(a3)3=a6 C.a6÷a3=a2 D.a3+a3=2a3
5.(3分)图1是光的反射规律示意图.其中,PO是入射光线,OQ是反射光线,法线KO⊥MN,∠POK是入射角,∠KOQ是反射角,∠KOQ=∠POK.图2中,光线自点P射入,经镜面EF反射后经过的点是( )
A.A点 B.B点 C.C点 D.D点
6.(3分)如图,在方格纸中,点P,Q,M的坐标分别记为(0,2),(3,0),(1,4).若MN∥PQ,则点N的坐标可能是( )
A.(2,3) B.(3,3) C.(4,2) D.(5,1)
7.(3分)试卷上一个正确的式子(+)÷★=被小颖同学不小心滴上墨汁.被墨汁遮住部分的代数式为( )
A. B. C. D.
8.(3分)如图,二次函数y=ax2+bx(a≠0)的图象过点(2,0),下列结论错误的是( )
A.b>0 B.a+b>0 C.x=2是关于x的方程ax2+bx=0(a≠0)的一个根
D.点(x1,y1),(x2,y2)在二次函数的图象上,当x1>x2>2时,y2<y1<0
9.(3分)过直线l外一点P作直线l的垂线PQ.下列尺规作图错误的是( )
A. B. C. D.
10.(3分)由12个有公共顶点O的直角三角形拼成如图所示的图形,∠AOB=∠BOC=∠COD=…=∠LOM=30°.若S△AOB=1,则图中与△AOB位似的三角形的面积为( )
A.()3 B.()7 C.()6 D.()6
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分.只要求填出最后结果)
11.(3分)因式分解:ax2﹣4a= .
12.(3分)若关于x的一元二次方程x2﹣4x+m﹣1=0有两个不相等的实数根,则m的取值范围是 .
13.(3分)某小组6名学生的平均身高为acm,规定超过acm的部分记为正数,不足acm的部分记为负数,他们的身高与平均身高的差值情况记录如下表:
学生序号
1
2
3
4
5
6
身高差值(cm)
+2
x
+3
﹣1
﹣4
﹣1
据此判断,2号学生的身高为 cm.
14.(3分)按照如图所示的程序计算,若输出y的值是2,则输入x的值是 .
15.(3分)正方形ABCD在平面直角坐标系中的位置如图所示,点A的坐标为(2,0),点B的坐标为(0,4).若反比例函数y=(k≠0)的图象经过点C,则k的值为 .
16.(3分)幻方的历史很悠久,传说最早出现在夏禹时代的“洛书”.把洛书用今天的数学符号翻译出来,就是一个三阶幻方(如图1),将9个数填在3×3(三行三列)的方格中,如果满足每个横行、每个竖列、每条对角线上的三个数字之和都相等,就得到一个广义的三阶幻方.图2的方格中填写了一些数字和字母,若能构成一个广义的三阶幻方,则mn= .
三、解答题(本大题共8小题,共72分)
17.(6分)解不等式组,并把解集在数轴上表示出来.
.
18.(7分)小军同学想利用所学的“锐角三角函数”知识测量一段两岸平行的河流宽度.他先在河岸设立A,B两个观测点,然后选定对岸河边的一棵树记为点M.测得AB=50m,∠MAB=22°,∠MBA=67°.请你依据所测数据求出这段河流的宽度(结果精确到0.1m).
参考数据:sin22°≈,cos22°≈,tan22°≈,sin67°≈,cos67°≈,tan67°≈.
等级
人数(频数)
A(10≤m<20)
5
B(20≤m<30)
10
C(30≤m<40)
x
D(40≤m<50)
80
E(50≤m≤60)
y
19.(7分)某学校开展“家国情•诵经典”读书活动.为了解学生的参与程度,从全校学生中随机抽取200人进行问卷调查,获取了他们每人平均每天阅读时间的数据(m/分钟).
将收集的数据分为A,B,C,D,E五个等级,绘制成如下统计图表(尚不完整):平均每天阅读时间统计表
请根据图表中的信息,解答下列问题:
(1)求x的值;(2)这组数据的中位数所在的等级是 ;
(3)学校拟将平均每天阅读时间不低于50分钟的学生评为“阅读达人”予以表扬.若全校学生以1800人计算,估计受表扬的学生人数.
20.(8分)如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,连接AC,BD,延长CD至点E.
(1)若AB=AC,求证:∠ADB=∠ADE;
(2)若BC=3,⊙O的半径为2,求sin∠BAC.
21.(9分)某农场要建一个矩形养鸡场,鸡场的一边靠墙,另外三边用木栅栏围成.已知墙长25m,木栅栏长47m,在与墙垂直的一边留出1m宽的出入口(另选材料建出入门).求鸡场面积的最大值.
22.(11分)(1)将两张长为8,宽为4的矩形纸片如图1叠放.
①判断四边形AGCH的形状,并说明理由;
②求四边形AGCH的面积.
(2)如图2,在矩形ABCD和矩形AFCE中,AB=2,BC=7,CF=,求四边形AGCH的面积.
23.(12分)探索发现
(1)在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于点A(﹣3,0),B(1,0),与y轴交于点C,顶点为点D,连接AD.
①如图1,直线DC交直线x=1于点E,连接OE.求证:AD∥OE;
②如图2,点P(2,﹣5)为抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)上一点,过点P作PG⊥x轴,垂足为点G.直线DP交直线x=1于点H,连接HG.求证:AD∥HG;
归纳概括
(2)通过上述两种特殊情况的证明,你是否有所发现?请仿照(1)写出你的猜想,并在图3上画出草图.
在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于点A(﹣3,0),B(1,0),顶点为点D.点M为该抛物线上一动点(不与点A,B,D重合), .
24.(12分)回顾:用数学的思维思考
(1)如图1,在△ABC中,AB=AC.
①BD,CE是△ABC的角平分线.求证:BD=CE.
②点D,E分别是边AC,AB的中点,连接BD,CE.求证:BD=CE.
(从①②两题中选择一题加以证明)
猜想:用数学的眼光观察
经过做题反思,小明同学认为:在△ABC中,AB=AC,D为边AC上一动点(不与点A,C重合).对于点D在边AC上的任意位置,在另一边AB上总能找到一个与其对应的点E,使得BD=CE.进而提出问题:若点D,E分别运动到边AC,AB的延长线上,BD与CE还相等吗?请解决下面的问题:
(2)如图2,在△ABC中,AB=AC,点D,E分别在边AC,AB的延长线上,请添加一个条件(不再添加新的字母),使得BD=CE,并证明.
探究:用数学的语言表达
(3)如图3,在△ABC中,AB=AC=2,∠A=36°,E为边AB上任意一点(不与点A,B重合),F为边AC延长线上一点.判断BF与CE能否相等.若能,求CF的取值范围;若不能,说明理由.
2022年山东省威海市中考数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一个是正确的.每小题选对得3分,选错、不选或多选,均不得分)
1.(3分)﹣5的相反数是( )
A.5 B. C.﹣ D.﹣5
【分析】根据相反数的定义直接求得结果.
【解答】解:﹣5的相反数是5.
故选:A.
【点评】本题主要考查了相反数的性质,只有符号不同的两个数互为相反数,0的相反数是0.
2.(3分)如图所示的几何体是由五个大小相同的小正方体搭成的.其俯视图是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据三视图的定义解答即可.
【解答】解:从上面看,底层左边是一个小正方形,上层是三个小正方形,
故选:B.
【点评】本题主要考查了三视图,熟练掌握从上面看到的图形是俯视图是解答本题的关键.
3.(3分)一个不透明的袋子中装有2个红球、3个白球和4个黄球,每个球除颜色外都相同.从中任意摸出1个球,摸到红球的概率是( )
A. B. C. D.
【分析】根据题意可知,从中任意摸出1个球,一共有9种可能性,其中摸到红球的可能性有2种,从而可以计算出相应的概率.
【解答】解:∵一个不透明的袋子中装有2个红球、3个白球和4个黄球,
∴从中任意摸出1个球,一共有9种可能性,其中摸到红球的可能性有2种,
∴从中任意摸出1个球,摸到红球的概率是,
故选:A.
【点评】本题考查概率公式,解答本题的关键是明确题意,求出相应的概率.
4.(3分)下列计算正确的是( )
A.a3•a3=a9 B.(a3)3=a6 C.a6÷a3=a2 D.a3+a3=2a3
【分析】利用同底数幂的乘法法则,幂的乘方的法则,同底数幂的除法法则,合并同类项法则对每个选项进行分析,即可得出答案.
【解答】解:∵a3•a3=a6≠a9,
∴选项A不符合题意;
∵(a3)3=a9≠a6,
∴选项B不符合题意;
∵a6÷a3=a3≠a2,
∴选项C不符合题意;
∵a3+a3=2a3,
∴选项D符合题意;
故选:D.
【点评】本题考查了同底数幂的乘法,幂的乘方,同底数幂的除法,合并同类项,掌握同底数幂的乘法法则,幂的乘方的法则,同底数幂的除法法则,合并同类项法则是解决问题的关键.
5.(3分)图1是光的反射规律示意图.其中,PO是入射光线,OQ是反射光线,法线KO⊥MN,∠POK是入射角,∠KOQ是反射角,∠KOQ=∠POK.图2中,光线自点P射入,经镜面EF反射后经过的点是( )
A.A点 B.B点 C.C点 D.D点
【分析】根据直线的性质画出被遮住的部分,再根据入射角等于反射角作出判断即可.
【解答】解:根据直线的性质补全图2并作出法线OK,如下图所示:
根据图形可以看出OB是反射光线,
故选:B.
【点评】本题主要考查直线的性质,垂线的画法,根据直线的性质补全光线是解题的关键.
6.(3分)如图,在方格纸中,点P,Q,M的坐标分别记为(0,2),(3,0),(1,4).若MN∥PQ,则点N的坐标可能是( )
A.(2,3) B.(3,3) C.(4,2) D.(5,1)
【分析】由P(0,2)平移得到M(1,4),横坐标加1,纵坐标加2;因此Q(3,0)要平移得到N点,也是横坐标加1,纵坐标加2,得到点的坐标为(4,2).
【解答】解:如下图所示,
∵P(0,2),Q(3,0)M(,1,4),
MN∥PQ,
∴N(4,2).
故选:C.
【点评】本题主要考查用坐标来表示平移.
7.(3分)试卷上一个正确的式子(+)÷★=被小颖同学不小心滴上墨汁.被墨汁遮住部分的代数式为( )
A. B. C. D.
【分析】根据已知分式得出被墨水遮住部分的代数式是(+)÷,再根据分式的运算法则进行计算即可;
【解答】解:(+)÷★=,
∴被墨水遮住部分的代数式是(+)÷
=•
=•
=;
故选:A.
【点评】本题考查了分式的化简,能正确根据分式的运算法则进行化简是解此题的关键,注意运算顺序.
8.(3分)如图,二次函数y=ax2+bx(a≠0)的图象过点(2,0),下列结论错误的是( )
A.b>0
B.a+b>0
C.x=2是关于x的方程ax2+bx=0(a≠0)的一个根
D.点(x1,y1),(x2,y2)在二次函数的图象上,当x1>x2>2时,y2<y1<0
【分析】根据二次函数的图象和性质作出判断即可.
【解答】解:根据图象知,当x=1时,y=a+b>0,
故B选项结论正确,不符合题意,
∵a<0,
∴b>0,
故A选项结论正确,不符合题意,
根据图象可知x=2是关于x的方程ax2+bx=0(a≠0)的一个根,
故C选项结论正确,不符合题意,
若点(x1,y1),(x2,y2)在二次函数的图象上,
当x1>x2>2时,y1<y2<0,
故D选项结论不正确,符合题意,
故选:D.
【点评】本题主要考查二次函数的图象和性质,熟练掌握二次函数的图象和性质是解题的关键.
9.(3分)过直线l外一点P作直线l的垂线PQ.下列尺规作图错误的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】根据作图痕迹结合线段垂直平分线的判定和性质进行分析判断.
【解答】解:选项A,连接PA,PB,QA,QB,
∵PA=PB,
∴点P在线段AB的垂直平分线上,
∵QA=QB,
∴点Q在线段AB的垂直平分线上,
∴PQ⊥l,故此选项不符合题意;
选项B,连接PA,PB,QA,QB,
∵PA=QA,
∴点A在线段PQ的垂直平分线上,
∵PB=QB,
∴点B在线段PQ的垂直平分线上,
∴PQ⊥l,故此选项不符合题意;
选项C,无法证明PQ⊥l,故此选项符合题意;
选项D,连接PA,PB,QA,QB,
∵PA=QA,
∴点A在线段PQ的垂直平分线上,
∵PB=QB,
∴点B在线段PQ的垂直平分线上,
∴PQ⊥l,故此选项不符合题意;
故选:C.
【点评】本题考查尺规作图,准确识图,掌握线段垂直平分线的判定和性质是解题关键.
10.(3分)由12个有公共顶点O的直角三角形拼成如图所示的图形,∠AOB=∠BOC=∠COD=…=∠LOM=30°.若S△AOB=1,则图中与△AOB位似的三角形的面积为( )
A.()3 B.()7 C.()6 D.()6
【分析】根据余弦的定义得到OB=OA,进而得到OG=()6OA,根据位似图形的概念得到△GOH与△AOB位似,根据相似三角形的面积比等于相似比的平方计算即可.
【解答】解:在Rt△AOB中,∠AOB=30°,
∵cos∠AOB=,
∴OB=OA,
同理,OC=OB,
∴OC=()2OA,
……
OG=()6OA,
由位似图形的概念可知,△GOH与△AOB位似,且位似比为()6,
∵S△AOB=1,
∴S△GOH=[()6]2=()6,
故选:C.
【点评】本题考查的是位似图形的概念、相似三角形的性质、余弦的定义,正确判断出与△AOB位似的三角形是△GOH是解题的关键.
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分.只要求填出最后结果)
11.(3分)因式分解:ax2﹣4a= a(x+2)(x﹣2) .
【分析】先提公因式,再运用平方差公式进行因式分解即可得到答案.
【解答】解:ax2﹣4a
=a(x2﹣4)
=a(x﹣2)(x+2).
故答案为:a(x﹣2)(x+2).
【点评】本题考查的是因式分解的知识,掌握因式分解的方法:提公因式、乘法公式、十字相乘法和分组分解法是解题的关键.
12.(3分)若关于x的一元二次方程x2﹣4x+m﹣1=0有两个不相等的实数根,则m的取值范围是 m<5 .
【分析】根据一元二次方程有两个不相等的实数根,可得Δ>0,代入求解即可.
【解答】解:由题意可得,Δ=(﹣4)2﹣4×1×(m﹣1)=20﹣4m>0,
解得m<5.
故答案为:m<5.
【点评】本题考查一元二次方程根的判别式,牢记:根的判别式为Δ=b2﹣4ac,若一元二次方程ax2+bx+c=0有两个不相等的实数根,则Δ>0;若有两个相等的实数根,则Δ=0,;若无实数根,则Δ<0.
13.(3分)某小组6名学生的平均身高为acm,规定超过acm的部分记为正数,不足acm的部分记为负数,他们的身高与平均身高的差值情况记录如下表:
学生序号
1
2
3
4
5
6
身高差值(cm)
+2
x
+3
﹣1
﹣4
﹣1
据此判断,2号学生的身高为 (a+1) cm.
【分析】根据平均数的定义解答即可.
【解答】解:∵6名学生的平均身高为acm,
∴2+x+3﹣1﹣4﹣1=0,
解得x=1,
故2号学生的身高为(a+1)cm.
故答案为:(a+1).
【点评】本题考查了算术平均数,掌握平均数的计算公式是解答本题的关键.
14.(3分)按照如图所示的程序计算,若输出y的值是2,则输入x的值是 1 .
【分析】不知x的正负,因此需要分类讨论,分别求解.
【解答】解:当x>0时,+1=2,
解并检验得x=1.
当x≤0时,2x﹣1=2,
解得x=1.5,
∵1.5>0,舍去.
所以x=1.
故答案为:x=1.
【点评】本题中的字母表示的数没有明确告知正负数时,需要分类讨论,再代入解方程,注意:解必须在条件下才成立.
15.(3分)正方形ABCD在平面直角坐标系中的位置如图所示,点A的坐标为(2,0),点B的坐标为(0,4).若反比例函数y=(k≠0)的图象经过点C,则k的值为 24 .
【分析】作CE⊥OB于E,利用AAS证明△AOB≌△BEC,得OA=BE,OB=CE,可得点C的坐标,从而得出k的值.
【解答】解:作CE⊥OB于E,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ABC=90°,AB=BC,
∴∠OBA+∠CBE=90°,
∵∠OBA+∠OAB=90°,
∴∠OAB=∠CBE,
∵∠AOB=∠CEB,
∴△AOB≌△BEC(AAS),
∴OA=BE,OB=CE,
∵点A的坐标为(2,0),点B的坐标为(0,4).
∴OA=2,OB=4,
∴BE=2,CE=4,
∴C(4,6),
∵反比例函数y=(k≠0)的图象经过点C,
∴k=4×6=24,
故答案为:24.
【点评】本题主要考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,反比例函数图象上点的坐标的特征等知识,作辅助线构造全等三角形是解题的关键.
16.(3分)幻方的历史很悠久,传说最早出现在夏禹时代的“洛书”.把洛书用今天的数学符号翻译出来,就是一个三阶幻方(如图1),将9个数填在3×3(三行三列)的方格中,如果满足每个横行、每个竖列、每条对角线上的三个数字之和都相等,就得到一个广义的三阶幻方.图2的方格中填写了一些数字和字母,若能构成一个广义的三阶幻方,则mn= 1 .
【分析】直接利用每行、每列、每条对角线上的三个数之和相等得出n的值,再根据如何一个不等于0的数的0次幂都等于1,即可得出答案.
【解答】解:设右下角方格内的数为x,
根据题意可知:x﹣4+2=x﹣2+n,
解得n=0,
∴mn=m0=1(m>0).
故答案为:1.
【点评】此题主要考查了有理数的乘方,推理与论证,有理数的加法,正确得出n的值是解题关键.
三、解答题(本大题共8小题,共72分)
17.(6分)解不等式组,并把解集在数轴上表示出来.
.
【分析】根据解一元一次不等式组的一般步骤,进行计算即可.
【解答】解:,
解不等式①得:x≤5,
解不等式②得:x>2,
在同一条数轴上表示不等式①②的解集,如图所示,
∴原不等式组的解集为2<x≤5.
【点评】本题考查了解一元一次不等式组,掌握解一元一次不等式组的一般步骤是解决问题的关键.
18.(7分)小军同学想利用所学的“锐角三角函数”知识测量一段两岸平行的河流宽度.他先在河岸设立A,B两个观测点,然后选定对岸河边的一棵树记为点M.测得AB=50m,∠MAB=22°,∠MBA=67°.请你依据所测数据求出这段河流的宽度(结果精确到0.1m).
参考数据:sin22°≈,cos22°≈,tan22°≈,sin67°≈,cos67°≈,tan67°≈.
【分析】过点M作MN⊥AB,垂足为N,设MN=x米,分别在Rt△ANM和Rt△MNB中,利用锐角三角函数的定义求出AN,BN的长,然后根据AB=50米,列出关于x的方程,进行计算即可解答.
【解答】解:过点M作MN⊥AB,垂足为N,
设MN=x米,
在Rt△ANM中,∠MAB=22°,
∴AN=≈=x(米),
在Rt△MNB中,∠MBN=67°,
∴BN=≈=x(米),
∵AB=50米,
∴AN+BN=50,
∴x+x=50,
∴x≈17.1,
∴这段河流的宽度约为17.1米.
【点评】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.
19.(7分)某学校开展“家国情•诵经典”读书活动.为了解学生的参与程度,从全校学生中随机抽取200人进行问卷调查,获取了他们每人平均每天阅读时间的数据(m/分钟).
将收集的数据分为A,B,C,D,E五个等级,绘制成如下统计图表(尚不完整):
平均每天阅读时间统计表
等级
人数(频数)
A(10≤m<20)
5
B(20≤m<30)
10
C(30≤m<40)
x
D(40≤m<50)
80
E(50≤m≤60)
y
请根据图表中的信息,解答下列问题:
(1)求x的值;
(2)这组数据的中位数所在的等级是 D ;
(3)学校拟将平均每天阅读时间不低于50分钟的学生评为“阅读达人”予以表扬.若全校学生以1800人计算,估计受表扬的学生人数.
【分析】(1)用200乘C等级所占百分比即可得出x的值;
(2)根据中位数的定义解答即可;
(3)利用样本估计总体即可.
【解答】解:(1)由题意得x=200×20%=40;
(2)把200个学生平均每天阅读时间从小到大排列,排在中间的两个数均落在D等级,
故答案为:D;
(3)被抽查的200人中,不低于50分钟的学生有200﹣5﹣10﹣40﹣80=65(人),
1800×=585(人),
答:估计受表扬的学生有585人.
【点评】本题考查频数分布表,扇形统计图,解题的关键是掌握“频率=频数÷总数”.
20.(8分)如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,连接AC,BD,延长CD至点E.
(1)若AB=AC,求证:∠ADB=∠ADE;
(2)若BC=3,⊙O的半径为2,求sin∠BAC.
【分析】(1)根据圆内接四边形的性质以及等腰三角形的性质即可求证;
(2)连接CO并延长交⊙O于点F,连接BF,根据圆周角定理得出∠FBC=90°,∠F=∠BAC,解直角三角形即可得解.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是⊙O的内接四边形,
∴∠ADE=∠ABC,
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
∵∠ACB=∠ADB,
∴∠ADB=∠ADE;
(2)解:连接CO并延长交⊙O于点F,连接BF,
则∠FBC=90°,
在Rt△BCF中,CF=4,BC=3,
∴sinF==,
∵∠F=∠BAC,
∴sin∠BAC=.
【点评】此题考查了圆内接四边形的性质、圆周角定理,熟练掌握圆内接四边形的性质、圆周角定理是解题的关键.
21.(9分)某农场要建一个矩形养鸡场,鸡场的一边靠墙,另外三边用木栅栏围成.已知墙长25m,木栅栏长47m,在与墙垂直的一边留出1m宽的出入口(另选材料建出入门).求鸡场面积的最大值.
【分析】设与墙垂直的一边长为xm,然后根据矩形面积列函数关系式,从而利用二次函数的性质求其最值.
【解答】解:设矩形鸡场与墙垂直的一边长为xm,则与墙平行的一边长为(47﹣2x+1)m,由题意可得:
y=x(47﹣2x+1),
即y=﹣2(x﹣12)2+288,
∵﹣2<0,
∴当x=12时,y有最大值为288,
当x=12时,47﹣x﹣(x﹣1)=24<25(符合题意),
∴鸡场的最大面积为288m2.
【点评】本题考查二次函数的应用,理解题意,掌握二次函数的性质是解题关键.
22.(11分)(1)将两张长为8,宽为4的矩形纸片如图1叠放.
①判断四边形AGCH的形状,并说明理由;
②求四边形AGCH的面积.
(2)如图2,在矩形ABCD和矩形AFCE中,AB=2,BC=7,CF=,求四边形AGCH的面积.
【分析】(1)①由矩形的性质得∠B=∠F=90°,AD∥BC,AF∥CE,则四边形AGCH是平行四边形,再由平行四边形的性质得GC=AG,即可得出结论;
②设GC=AG=x,则BG=8﹣x,在Rt△ABG中,由勾股定理得出方程,解得x=5,即可解决问题;
(2)设GC=a,则BG=7﹣a,证四边形AGCH是平行四边形,再证△ABG∽△CFG,得AG=2a,然后由勾股定理得出方程,得CG=3,即可解决问题.
【解答】解:(1)①四边形AGCH是菱形,理由如下:
∵四边形ABCD和四边形AFCE是矩形,
∴∠B=∠F=90°,AD∥BC,AF∥CE,
∴四边形AGCH是平行四边形,
∵S平行四边形AGCH=GC•AB=AG•CF,AB=CF,
∴GC=AG,
∴平行四边形AGCH是菱形;
②由①可知,GC=AG,
设GC=AG=x,则BG=8﹣x,
在Rt△ABG中,AB=4,
由勾股定理得:42+(8﹣x)2=x2,
解得:x=5,
∴GC=5,
∴S菱形AGCH=GC•AB=5×4=20;
(2)设GC=a,则BG=7﹣a,
∵四边形ABCD和四边形AFCE是矩形,
∴∠B=∠F=90°,AD∥BC,AF∥CE,
∴四边形AGCH是平行四边形,
∵∠AGB=∠CGF,∠B=∠F,
∴△ABG∽△CFG,
∴=,
即=,
解得:AG=2a,
在Rt△ABG中,由勾股定理得:(2)2+(7﹣a)2=(2a)2,
解得:a=3或a=﹣(不合题意舍去),
∴CG=3,
∴S平行四边形AGCH=CG•AB=3×2=6.
【点评】本题考查了矩形的性质、菱形的判定与性质、平行四边形的判定与性质、勾股定理、相似三角形的判定与性质等知识,熟练掌握矩形的性质和平行四边形的判定与性质是解题的关键.
23.(12分)探索发现
(1)在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于点A(﹣3,0),B(1,0),与y轴交于点C,顶点为点D,连接AD.
①如图1,直线DC交直线x=1于点E,连接OE.求证:AD∥OE;
②如图2,点P(2,﹣5)为抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)上一点,过点P作PG⊥x轴,垂足为点G.直线DP交直线x=1于点H,连接HG.求证:AD∥HG;
归纳概括
(2)通过上述两种特殊情况的证明,你是否有所发现?请仿照(1)写出你的猜想,并在图3上画出草图.
在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于点A(﹣3,0),B(1,0),顶点为点D.点M为该抛物线上一动点(不与点A,B,D重合), 作MN⊥x轴于N,直线DM交直线x=1于Q,则QN∥AD .
【分析】(1)①将点A和B点的坐标代入抛物线的解析式,从而求得a,b的值,从而得出抛物线的解析式,从而得出点D和点C坐标,进而求得E点坐标和AD的解析式,再求出OE的解析式,从而得出结论;
②方法①求得GH的解析式,进而得出结论;
(2)作MN⊥x轴于N,直线DM交直线x=1于Q,则QN∥AD,方法同①相同可推出结论.
【解答】解:(1)①由题意得,
,
∴,
∴y=﹣x2﹣2x+3=﹣(x+1)2+4,
∴D(﹣1,4),C(0,3),
设直线CD的解析式为:y=mx+n,
∴,
∴,
∴y=﹣x+3,
∴当x=1时,y=﹣1+3=2,
∴E(1,2),
∴直线OE的解析式为:y=2x,
设直线AD的解析式为y=cx+d,
∴,
∴,
∴y=2x+6,
∴OE∥AD;
②设直线PD的解析式为:y=ex+f,
∴,
∴,
∴y=﹣3x+1,
∴当x=1时,y=﹣3×1+1=﹣2,
∴H(1,﹣2),
设直线GH的解析式为:y=gx+h,
∴,
∴,
∴y=2x﹣4,
∴AD∥HG;
(2)作MN⊥x轴于N,直线DM交直线x=1于Q,则QN∥AD,理由如下:
设M(m,﹣m2﹣2m+3),
设直线DM的解析式为y=px+q,
∴,
∴,
∴y=﹣(m+1)x+(﹣m+3),
∴当x=1时,y=﹣m﹣1﹣m+3=﹣2m+2,
∴Q(1,﹣2m+2),
设直线NQ的解析式为:y=ix+j,
∴,
∴,
∴y=2x﹣2m,
∴QN∥AD.
【点评】本题考查了求二次函数的解析式,求一次函数解析式,一次函数图象性质等知识,解决问题的关键是需要有较强的计算能力.
24.(12分)回顾:用数学的思维思考
(1)如图1,在△ABC中,AB=AC.
①BD,CE是△ABC的角平分线.求证:BD=CE.
②点D,E分别是边AC,AB的中点,连接BD,CE.求证:BD=CE.
(从①②两题中选择一题加以证明)
猜想:用数学的眼光观察
经过做题反思,小明同学认为:在△ABC中,AB=AC,D为边AC上一动点(不与点A,C重合).对于点D在边AC上的任意位置,在另一边AB上总能找到一个与其对应的点E,使得BD=CE.进而提出问题:若点D,E分别运动到边AC,AB的延长线上,BD与CE还相等吗?请解决下面的问题:
(2)如图2,在△ABC中,AB=AC,点D,E分别在边AC,AB的延长线上,请添加一个条件(不再添加新的字母),使得BD=CE,并证明.
探究:用数学的语言表达
(3)如图3,在△ABC中,AB=AC=2,∠A=36°,E为边AB上任意一点(不与点A,B重合),F为边AC延长线上一点.判断BF与CE能否相等.若能,求CF的取值范围;若不能,说明理由.
【分析】(1)①证明△BCD≌△CBE(ASA),推出BD=CE即可;
②证明△BCD≌△CBE(SAS),推出BD=CE即可;
(2)添加条件:BE=CD(答案不唯一).利用全等三角形的性质证明即可;
(3)能.设CF=x,假设BF=AB,利用相似三角形的性质求出x的值,即可判断.
【解答】(1)证明:①∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
∵BD是△ABC的角平分线,
∴∠DBC=∠ABC,
同理∠ECB=∠ACB,
∴∠DBC=∠ECB,
在△BCD和△CBE中,
,
∴△BCD≌△CBE(ASA),
∴BD=CE;
②∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
∵D是AC的中点,
∴CD=AC,
同理BE=AB,
∴BE=CD,
在△BCD和△CBE中,
,
∴△BCD≌△CBE(SAS),
∴BD=CE;
(2)解:添加条件:BE=CD(答案不唯一).
理由:∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
∵∠ABC+∠EBC=∠ACB+∠BCD=180°,
∴∠CBE=∠BCD,
在△BCD和△CBE中,
,
∴△BCD≌△CBE(SAS),
∴BD=CE;
(3)能.
理由:如图3中,值AC上取一点D,使得BD=CE
若BF=CE,则BF=BD,反之也成立.
∵BD<AB,
∴BF<AB,
显然BD越大,BF就越大,CF也越大,
假设BF=AB,
∵∠A=36°,
∴∠BFA=∠A=36°,
∴∠ABF=180°﹣2×36°=108°,
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB=72°,
∴∠BCF=180°﹣72°=108°,
∴∠BCF=∠ABF,
∵∠BCF=∠ABF,∠BFC=∠AFB,
∴△BFC∽△AFB,
∴=,
设CF=x,
∵AB=AC=2,
∴BF=2,AF=2+x,
∴=,
解得x=﹣1或﹣﹣1,
经检验x=﹣1是分式方程的解,且符合题意,
∴CF=﹣1,
∵E与A不重合,
∴0<CF<﹣1.
【点评】本题属于三角形综合题,考查了等腰三角形的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形或相似三角形解决问题,属于中考常考题型.
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