2023年湖南省郴州市中考数学试卷(含答案解析)
展开2023年湖南省郴州市中考数学试卷
1. −2的倒数是( )
A. 2 B. −12 C. −2 D. 12
2. 下列图形中,能由图形a通过平移得到的是( )
A. B. C. D.
3. 下列运算正确的是( )
A. a4⋅a3=a7 B. (a2)3=a5
C. 3a2−a2=2 D. (a−b)2=a2−b2
4. 下列几何体中,各自的三视图完全一样的是( )
A. B.
C. D.
5. 下列问题适合全面调查的是( )
A. 调查市场上某品牌灯泡的使用寿命
B. 了解全市人民对湖南省第二届旅发大会的关注情况
C. 了解郴江河的水质情况
D. 神舟十六号飞船发射前对飞船仪器设备的检查
6. 一元一次不等式组3−x≥0x+1>0的解集在数轴上表示正确的是( )
A. B.
C. D.
7. 小王从A地开车去B地,两地相距240km.原计划平均速度为xkm/h,实际平均速度提高了50%,结果提前1小时到达.由此可建立方程为( )
A. 2400.5x−240x=1 B. 240x−2401.5x=1 C. 2401.5x−240x=1 D. x+1.5x=240
8. 第11届中国(湖南)矿物宝石国际博览会在我市举行,小方一家上午9:00开车前往会展中心参观.途中汽车发生故障,原地修车花了一段时间.车修好后,他们继续开车赶往会展中心.以下是他们家出发后离家的距离s与时间的函数图象.分析图中信息,下列说法正确的是( )
A. 途中修车花了30min
B. 修车之前的平均速度是500m/nin
C. 车修好后的平均速度是80m/min
D. 车修好后的平均速度是修车之前的平均速度的1.5倍
9. 计算327=______ .
10. 在一次函数y=(k−2)x+3中,y随x的增大而增大,则k的值可以是______ (任写一个符合条件的数即可).
11. 在一个不透明的袋子中装有3个白球和7个红球,它们除颜色外,大小、质地都相同.从袋子中随机取出一个球,是红球的概率是______ .
12. 已知抛物线y=x2−6x+m与x轴有且只有一个交点,则m=______ .
13. 为积极响应“助力旅发大会,唱响美丽郴州”的号召,某校在各年级开展合唱比赛,规定每支参赛队伍的最终成绩按歌曲内容占30%,演唱技巧占50%,精神面貌占20%考评.某参赛队歌曲内容获得90分,演唱技巧获得94分,精神面貌获得95分.则该参赛队的最终成绩是______ 分.
14. 如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90∘,AC=6,BC=8,点M是AB的中点,求CM=______ .
15. 如图,某博览会上有一圆形展示区,在其圆形边缘的点P处安装了一台监视器,它的监控角度是55∘,为了监控整个展区,最少需要在圆形边缘上共安装这样的监视器______ 台.
16. 如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90∘,AB=3cm,∠B=60∘.将△ABC绕点A逆时针旋转,得到△AB′C′,若点B的对应点B′恰好落在线段BC上,则点C的运动路径长是______ cm(结果用含π的式子表示).
17. 计算:(12)−1− 3tan30∘+(π−2023)0+|−2|.
18. 先化简,再求值:x+3x2−2x+1⋅x−1x2+3x+1x,其中x=1+ 3.
19. 某校计划组织学生外出开展研学活动,在选择研学活动地点时,随机抽取了部分学生进行调查,要求被调查的学生从A、B、C、D、E五个研学活动地点中选择自己最喜欢的一个.根据调查结果,编制了如下两幅不完整的统计图.
(1)请把图1中缺失的数据,图形补充完整;
(2)请计算图2中研学活动地点C所在扇形的圆心角的度数;
(3)若该校共有1200名学生,请估计最喜欢去D地研学的学生人数.
20. 如图,四边形ABCD是平行四边形.
(1)尺规作图;作对角线AC的垂直平分线MN(保留作图痕迹);
(2)若直线MN分别交AD,BC于E,F两点,求证:四边形AFCE是菱形.
21. 某次军事演习中,一艘船以40km/h的速度向正东航行,在出发地A测得小岛C在它的北偏东60∘方向,2小时后到达B处,浏得小岛C在它的北偏西45∘方向,求该船在航行过程中与小岛C的最近距离(参考数据: 2≈1.41, 3≈1.73.结果精确到0.1km).
22. 随旅游旺季的到来,某景区游客人数逐月增加,2月份游客人数为1.6万人,4月份游客人数为2.5万人.
(1)求这两个月中该景区游客人数的月平均增长率;
(2)预计5月份该景区游客人数会继续增长,但增长率不会超过前两个月的月平均增长率.已知该景区5月1日至5月21日已接待游客2.125万人,则5月份后10天日均接待游客人数最多是多少万人?
23. 如图,在⊙O中,AB是直径,点C是圆上一点.在AB的延长线上取一点D,连接CD,使∠BCD=∠A.
(1)求证:直线CD是⊙O的切线;
(2)若∠ACD=120∘,CD=2 3,求图中阴影部分的面积(结果用含π的式子表示).
24. 在实验课上,小明做了一个试验.如图,在仪器左边托盘A(固定)中放置一个物体,在右边托盘B(可左右移动)中放置一个可以装水的容器,容器的质量为5g.在容器中加入一定质量的水,可以使仪器左右平衡.改变托盘B与点C的距离x(cm)(0
30
25
20
15
10
容器与水的总质量y1/g
10
12
15
20
30
加入的水的质量y2/g
5
7
10
15
25
把上表中的x与y1各组对应值作为点的坐标,在平面直角坐标系中描出这些点,并用光滑的曲线连接起来,得到如图所示的y1关于x的函数图象.
(1)请在该平面直角坐标系中作出y2关于x的函数图象;
(2)观察函数图象,并结合表中的数据:
①猜测y1与x之间的函数关系,并求y1关于x的函数表达式;
②求y2关于x的函数表达式;
③当0
25. 已知△ABC是等边三角形,点D是射线AB上的一个动点,延长BC至点E,使CE=AD,连接DE交射线AC于点F.
(1)如图1,当点D在线段AB上时,猜测线段CF与BD的数量关系并说明理由;
(2)如图2,当点D在线段AB的延长线上时,
①线段CF与BD的数量关系是否仍然成立?请说明理由;
②如图3,连接AE.设AB=4,若∠AEB=∠DEB,求四边形BDFC的面积.
26. 已知抛物线y=ax2+bx+4与x轴相交于点A(1,0),B(4,0),与y轴相交于点C.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图1,点P是抛物线的对称轴l上的一个动点,当△PAC的周长最小时,求PAPC的值;
(3)如图2,取线段OC的中点D,在抛物线上是否存在点Q,使tan∠QDB=12?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:−2的倒数是−12.
故选:B.
根据倒数:乘积是1的两数互为倒数,进而得出答案.
此题主要考查了倒数,正确掌握倒数的定义是解题关键.
2.【答案】B
【解析】解:由平移定义得,平移只改变图形的位置,
观察图形可知,选项B中图形是由图形a通过平移得到,
A,C,D均不能由图形a通过平移得到,
故选:B.
根据平移的定义逐个判断即可.
本题考查了平移的性质的应用,熟练掌握平移的性质是解题关键.
3.【答案】A
【解析】解:A选项中,a4⋅a3=a7,结论正确;
B选项中,(a2)3=a6,故B选项结论错误;
C选项中,3a2−a2=2a2,故C选项结论错误;
D选项中,(a−b)2=a2−2ab+b2,故D选项结论错误;
故选:A.
根据完全平方公式及多项式的计算得出结论即可.
本题主要考查完全平方公式及多项式的运算,熟练掌握完全平方公式及多项式的运算方法是解题的关键.
4.【答案】D
【解析】解:A.三棱柱的主视图和左视图是矩形,俯视图是三角形,故本选项不合题意;
B.圆锥的主视图和左视图是等腰三角形,俯视图是带圆心的圆,故本选项不合题意;
C.圆柱的主视图和左视图是矩形,俯视图是圆,故本选项不合题意;
D.球的主视图、左视图、俯视图分别为三个全等的圆,故本选项符合题意.
故选:D.
主视图、左视图、俯视图是分别从物体正面、侧面和上面看,所得到的图形.
本题考查三视图的有关知识,注意三视图都相同的常见的几何体有球和正方体.
5.【答案】D
【解析】解:A.调查市场上某品牌灯泡的使用寿命,适合抽样调查,故选项不符合题意;
B.了解全市人民对湖南省第二届旅发大会的关注情况,适合抽样调查,故选项不符合题意;
C.了解郴江河的水质情况,适合抽样调查,故选项不符合题意;
D.神舟十六号飞船发射前对飞船仪器设备的检查,适合全面调查,故选项符合题意;
故选:D.
由全面调查得到的调查结果比较准确,但所费人力、物力和时间较多,而抽样调查得到的调查结果比较近似.
本题考查了抽样调查和全面调查的区别,选择普查还是抽样调查要根据所要考查的对象的特征灵活选用,一般来说,对于具有破坏性的调查、无法进行普查、普查的意义或价值不大,应选择抽样调查,对于精确度要求高的调查,事关重大的调查往往选用普查.
6.【答案】C
【解析】解:解不等式3−x≥0,得:x≤3,
解不等式x+1>0,得:x>−1,
则不等式组的解集为−1
分别求出每一个不等式的解集,根据口诀:同大取大、同小取小、大小小大中间找、大大小小无解了确定不等式组的解集.
本题考查的是解一元一次不等式组,正确求出每一个不等式解集是基础,熟知“同大取大;同小取小;大小小大中间找;大大小小找不到”的原则是解答此题的关键.
7.【答案】B
【解析】解:设原计划平均速度为xkm/h,
由题意得,240x−2401.5x=1,
故选:B.
设原计划平均速度为xkm/h,实际平均速度为(1+50%)x=1.5xkm/h,根据走过相同的距离时间缩短了1小时,列方程即可.
本题考查了由实际问题抽象出分式方程,解答本题的关键是读懂题意,设出未知数,找出合适的等量关系,列方程.
8.【答案】D
【解析】解:由图象可知,途中修车时间是9:10到9:30共花了20min,
故A不符合题意;
修车之前的平均速度是6000÷10=600(m/min),
故B不符合题意;
车修好后的平均速度是(13200−6000)÷8=900(m/min),
故C不符合题意;
900÷600=1.5,
∴车修好后的平均速度是修车之前的平均速度的1.5倍,
故D符合题意,
故选:D.
根据图象即可判断A选项,根据“路程÷时间=速度”即可判断B和C选项,进一步可判断D选项.
本题考查了一次函数的应用,理解一次函数图象上各点的含义是解题的关键.
9.【答案】3
【解析】解:327=3.
故答案为:3.
如果x3=a,那么x叫做a的立方根.记作:3a,由此即可得到答案.
本题考查立方根,关键是掌握立方根的定义.
10.【答案】3(答案不唯一)
【解析】解:∵在一次函数y=(k−2)x+3的图象中,y随x的增大而增大,
∴k−2>0,
解得:k>2.
∴k值可以为3.
故答案为:3(答案不唯一).
由y随x的增大而增大,利用一次函数的性质可得出k−2>0,解之即可得出k的值,再取其内的任意一值即可得出结论.
本题考查了一次函数的性质,牢记“k>0,y随x的增大而增大;k<0,y随x的增大而减小”是解题的关键.
11.【答案】710
【解析】解:∵从袋子中随机摸出1个球共有10种等可能结果,其中是红球的有7种结果,
∴从袋子中随机取出一个球,是红球的概率为710.
故选:710.
从袋子中随机摸出1个球共有10种等可能结果,其中是红球的有7种结果,再根据概率公式求解即可.
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.
12.【答案】9
【解析】解:∵抛物线y=x2−6x+m与x轴有且只有一个交点,
∴方程x2−6x+m=0有唯一解.
即Δ=b2−4ac=36−4m=0,
解得:m=9.
故答案为:9.
利用判别式Δ=b2−4ac=0即可得出结论.
本题考查了抛物线与x轴的交点知识,明确Δ=b2−4ac决定抛物线与x轴的交点个数是解题的关键.
13.【答案】93
【解析】解:根据题意,该参赛队的最终成绩是:30%×90+20%×95+50%×94=93(分).
故答案为:93.
根据加权平均数的计算公式列式计算可得.
本题考查了加权平均数的计算方法,在进行计算时候注意权的分配,另外还应细心,否则很容易出错.
14.【答案】5
【解析】解:连接CM,
在Rt△ABC中,∠ACB=90∘,AC=6,BC=8,
∴AB= AC2+BC2=10,
∵点M是AB的中点,
∴CM=12AB=5.
故答案为:5.
由勾股定理可求解AB的长,再利用直角三角形斜边上的中线可求解.
本题主要考查由勾股定理,直角三角形斜边上的中线,求解AB的长是解题的关键.
15.【答案】4
【解析】解:∵∠P=55∘,
∴∠P所对弧所对的圆心角是110∘,
∵360∘÷110∘=3311,
∴最少需要在圆形边缘上共安装这样的监视器4台.
故答案为:4.
根据一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半,得该圆周角所对的弧所对的圆心角是110∘,则共需安装360∘÷110∘=3311≈4台.
此题考查了要圆周角定理:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半.注意把实际问题转化为数学问题,能够把数学和生活联系起来.
16.【答案】 3π
【解析】解:以A为圆心作圆弧CC′,如图所示,在Rt△ABC中,∠B=60∘,
∴∠ACB=30∘,
∴BC=2AB=2×3=6(cm),
∴AB= BC2−AB2= 62−32=3 3(cm),
∵将△ABC绕点A逆时针旋转,得到△AB′C′,
∴AB=AB′,
∵∠B=60∘,
∴△ABB′是等边三角形,
∴∠BAB′=60∘,
∵将△ABC绕点A逆时针旋转,得到△AB′C′,
∴∠CAC′=∠BAB′=60∘,
∴点C的运动路径长为60⋅π×3 3180= 3π(cm).
故答案为: 3π.
根据旋转的性质得到点C的运动路径是CC′圆弧的长度,根据弧长公式计算即可.
解:本题考查了轨迹,含30∘角的直角三角形的性质,勾股定理,旋转的性质,弧长的计算,解题的关键是明确点C的运动轨迹.
17.【答案】解:原式=2− 3× 33+1+2
=2−1+1+2
=4.
【解析】直接利用特殊角的三角函数值、零指数幂的性质、绝对值的性质、负整数指数幂的性质分别化简,进而得出答案.
此题主要考查了实数的运算,正确化简各数是解题关键.
18.【答案】解:原式=x+3(x−1)2⋅x−1x(x+3)+1x
=1x(x−1)+x−1x(x−1)
=xx(x−1)
=1x−1,
当x=1+ 3时,原式=11+ 3−1= 33.
【解析】根据分式的乘法法则、加法法则把原式化简,把x的值代入计算即可.
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.
19.【答案】解:(1)本次调查的学生人数为:20÷20%=100(人),
最喜欢去A地的人数为:100−20−40−25−5=10(人),
补全条形统计图如下:
(2)研学活动地点C所在扇形的圆心角的度数为:360∘×40100=144∘;
(3)1200×25100=300(名),
答:估计最喜欢去D地研学的学生人数约300名.
【解析】(1)用B的人数除以20%求得本次调查的学生总数,进而得出最喜欢去A地的人数;
(2)用360∘乘“C”所占比例可以求得“C”部分所占圆心角的度数;
(3)用1200乘样本中D所占比例即可.
本题考查条形统计图、扇形统计图、用样本估计总体,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,利用数形结合的思想解答.
20.【答案】(1)解:如图,直线MN即为所求;
(2)证明:设AC与EF交于点O.由作图可知,EF垂直平分线段AC,
∴OA=OC,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AE//CF,
∴∠OAE=∠OCF,
∵∠AOE=∠COF,
∴△AOE≌△COF(ASA),
∴AE=CF,
∴四边形AFCE是平行四边形,
∵AC⊥EF,
∴四边形AFCE是平行四边形.
【解析】(1)根据要求作出图形;
(2)根据对角线垂直的平行四边形是菱形证明即可.
本题考查作图-基本作图,平行四边形的性质,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是理解题意,正确寻找全等三角形解决问题.
21.【答案】解:由题意得,AB=40×2=90(海里),∠CAB=30∘,∠ABC=45∘,
过C作CD⊥AB于D,
∴∠ADC=∠BDC=90∘,
∴AD= 3CD,BD=CD,
∵AB=90海里,
∴ 3CD+CD=90,
解得CD=45 3−45≈22.9,
答:该船在航行过程中与小岛C的最近距离为22.9海里.
【解析】由题意得,AB=40×2=90(海里),∠CAB=30∘,∠ABC=45∘,过C作CD⊥AB于D,解直角三角形即可得到结论.
本题考查解直角三角形应用-方向角问题、勾股定理的应用等知识,求三角形的边或高的问题一般可以转化为解直角三角形的问题,解决的方法就是作高线.
22.【答案】解:(1)设这两个月中该景区游客人数的月平均增长率为x,
由题意可得:1.6(1+x)2=2.5,
解得:x=25%,x=−94(不合题意舍去),
答:这两个月中该景区游客人数的月平均增长率为25%;
(2)设5月份后10天日均接待游客人数是a万人,
由题意可得:2.125+10a≤2.5(1+25%),
解得:a≤0.1,
答:5月份后10天日均接待游客人数最多是0.1万人.
【解析】(1)设这两个月中该景区游客人数的月平均增长率为x,由2月份游客人数为1.6万人,4月份游客人数为2.5万人,列出方程可求解;
(2)设5月份后10天日均接待游客人数是a万人,由增长率不会超过前两个月的月平均增长率,列出不等式,即可求解.
本题考查了一元二次方程的应用,一元一次不等式的应用,找到正确的数量关系是解题的关键.
23.【答案】(1)证明:连接OC,
∵AB是直径,
∴∠ACB=∠OCA+∠OCB=90∘,
∵OA=OC,∠BCD=∠A,
∴∠OCA=∠A=∠BCD,
∴∠BCD+∠OCB=∠OCD=90∘,
∴OC⊥CD,
∵OC是⊙O的半径,
∴直线CD是⊙O的切线.
(2)解:∵∠ACD=120∘,∠ACB=90∘,
∴∠A=∠BCD=∠120∘−90∘=30∘,
∴∠AOC=2∠A=60∘,
在Rt△OCD中,tan∠AOC=CDOC=tan60∘,CD=2 3,
∴2 3OC= 3,解得OC=2,
∴阴影部分的面积=S△ACD−S扇形BOC=12×23×2−60×π×2360=23−2π3.
【解析】(1)连接OC,由AB是直径,可得∠ACB=∠OCA+∠OCB=90∘,再证∠OCA=∠A=∠BCD,从而有∠BCD+∠OCB=∠OCD=90∘,即可证明.
(2)由圆周角定理求得∠AOC=2∠A=60∘,在Rt△OCD中,解直角三角形得OC=2,然后利用三角形的面积公式和扇形的面积公式即可解答.
本题主要考查圆周角定理,切线的判定,扇形的面积公式及解直角三角形,熟练掌握性质是解题关键.
24.【答案】减小 减小 下
【解析】解:(1)作出y2关于x的函数图象如下:
(2)①观察表格可知,y1是x的反比例函数,
设y1=kx,把(30,10)代入得:10=k30,
∴k=300,
∴y1关于x的函数表达式是y1=300x;
②∵y1=y2+5,
∴y2+5=300x;
∴y2=300x−5;
③观察图象可得,当0
(3)∵y2=300x−5,19≤y2≤45,
∴19≤300x−5≤45,
∴24≤300x≤50,
∴6≤x≤12.5.
(1)描点作出图象即可;
(2)①用待定系数法可得y1关于x的函数表达式;
②由y2与y1关系,结合①可得答案;
③观察图象可得答案;
(3)根据19≤y2≤45可得关于x的不等式,可解得x的范围.
本题考查反比例函数的应用,解题的关键是读懂题意,列出函数关系式.
25.【答案】解:(1)CF=12BD,理由如下:
如图,过点D作DG//BC,交AC于点G,
∵△ABC是等边三角形,
∴AB=AC=BC,∠ABC=∠ACB=∠BAC=60∘,
∵DG//BC,
∴∠ADG=∠ABC=60∘,∠AGD=∠ACB=60∘,∠GDF=∠CEF,
∴△ADG为等边三角形,
∴AD=AG=DG,
∵AD=CE,AB−AD=AC−AG,
∴DG=CE,BD=CG,
又∠DFG=∠CFE,
∴△DGF≌△ECF(AAS),
∴CF=GF=12CG=12BD;
(2)①成立,理由如下:
如图2,过点D作DG//BC,交AC的延长线于点G,
∵△ABC是等边三角形,
∴AB=AC=BC,∠ABC=∠ACB=∠BAC=60∘,
∵DG//BC,
∴∠ADG=∠ABC=60∘,∠AGD=∠ACB=60∘,∠GDF=∠CEF,
∴△ADG是等边三角形,
∴AD=AG=DG,
∵AD=CE,AD−AB=AG−AC,
∴DG=CE,BD=CG,
又∠DFG=∠CFE,
∴△DGF≌△ECF(AAS),
∴CF=FG=12CG=12BD;
②如图,过点D作DG//BC,交AC的延长线于点G,过点A作AN⊥DG,交BC于点H,交DE于点N,则:AN⊥BC,
由①知:△ADG为等边三角形,△DGF≌△ECF(AAS),
∴CF=FG=12BD,
∵△ABC为等边三角形,AB=AC=BC=4,BH=CH=12BC=2,AH= AB2−BH2=2 3,
∵∠AEB=∠DEB,EH=EH,∠AHE=∠MEE=90∘,
∴△AEH≌△MEH(ASA),
∴MH=AH=2 3,AM=2AH=4 3,
∵△DGF≌ECF,
∴∠CEF=∠MDN,DG=CE,
∴∠AEH=∠MDN,
∴tan∠AEH=tan∠MDN,
∴AHEH=MNDN,
设MN=y,DG=CE=x,则:EH=CE+CH=2+x,DN=12DG=12x,
∴2 3x+2=y2①,
∵DG//BC,
∴△ABC∽△ADG,
∴BCDG=AHAN=AHAM+MN,
即:4x=2 34 3+y②,
联立①②可得:x=4 2+4(负值已舍去),
经检验x=4 2+4是原方程的根,
∴DG=CE=4 2+4,DN=2 2+2,CF=FG=12(x−4)=2 2,
∴AN=2 6+2 3,
∴S△ACE=12CE⋅AH=12×(4 2+4)×2 3=4 6+4 3,
∴S△ACES△CEF=ACCF=42 2,
∴S△CEF= 22(4 6+4 3)=4 3+2 6,
∴四边形BDFC的面积为=S△ADG−S△ABC−S△DFG=S△ADG−S△ABC−S△CEF=12(4 2+4)(2 6+2 3)−12×4×2 3−4 3−2 6=4 3+6 6.
【解析】(1)由“AAS”可证△DGF≌△ECF,得到CF=GF=12CG=12BD;
(2)①由“AAS”可证△DGF≌△ECF,得到CF=FG=12CG=12BD;
②根据已知条件推出tan∠AEH=tan∠MDN,得到AHEH=MNDN,证明△ABC∽△ADG,得到BCDG=AHAN=AHAM+MN,可以DG的长,由面积的和差关系可求解.
本题考查等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,解直角三角形.本题的综合性强,难度大,属于中考压轴题,解题的关键是添加辅助线构造特殊三角形,全等和相似三角形.
26.【答案】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+4与x轴相交于点A(1,0),B(4,0),
a+b+4=016a+4b+4=0,
解得:a=1b=−5,
∴抛物线的表达式为y=x2−5x+4;
(2)由(1)知y=x2−5x+4,当x=0时,y=4,
∴C(0,4),抛物线的对称轴为直线x=52,
∵△PAC的周长等于PA+PC+AC,AC为定长,
∴当PA+PC的值最小时,△PAC的周长最小,
∵A,B关于抛物线的对称轴对称,
∴PA+PC=PB+PC≥BC,当P,B,C三点共线时,PA+PC的值最小,为BC的长,此时点P为直线BC与对称轴的交点,
设直线BC的解析式为:y=mx+n,
则:4m+n=0n=4,
解得:m=−1n=4,
∴直线BC的解析式为y=−x+4,
当x=52时,y=−52+4=32,
∴P(52,32),
∵A(1,0),C(0,4),
∴PA= (52−1)2+(32)2=3 22,PC= (52)2+(4−32)2=5 22,
∴PAPC=35;
(2)存在,
∵D为OC的中点,
∴D(0,2),
∴OD=2,
∵B(4,0),
∴OB=4,
在Rt△BOD中,tan∠OBD=ODOB=12,
tan∠QDB=12=tan∠OBD,
∴∠QDB=∠OBD;
①当Q点在D点上方时:过点D作DQ//OB,交抛物线于点Q,则:∠QDB=∠OBD,此时Q点纵坐标为2,
设Q点横坐标为t,则:t2−5t+4=2,解得:t=5± 172,
∴Q(5+ 172,2)或(5− 172,2);
②当点Q在D点下方时:设DQ与x轴交于点E,
则:DE=BE,
设E(p,0),则:DE2=OE2+OD2=p2+4,BE2=(4−p)2,
∴p2+4=(4−p)2,
解得:p=32,
∴E(32,0),
设DE的解析式为:y=kx+q,
则:q=232k+q=0,
解得:q=2k=−43,
∴y=−43x+2,
联立y=−43x+2y=x2−5x+4,
解得:x=3y=−2或x=23y=109,
∴Q(3,−2)或Q(23,109);
综上所述,Q(5+ 172,2)或Q(5− 12,2)或Q(3,−2)或Q(23,109).
【解析】(1)由待定系数法求出函数解析式即可;
(2)根据△PAC的周长等于PA+PC+AC,以及AC为定长,得到当PA+PC的值最小时,△PAC的周长最小,根据抛物线的对称性,得到A,B关于对称轴对称,则:PA+PC=PB+PC≥BC,得到当P,B,C三点共线时,PA+PC=BC,进而求出P点坐标,即可得解;
(3)求出D点坐标为(0,2),进而得到tan∠OBD=12,得到∠QDB=∠OBD,分点Q在D点上方和下方,两种情况进行讨论求解即可.
本题是二次函数的综合题,考查了待定系数法,二次函数的性质,勾股定理,轴对称的性质,正确的求出二次函数解析式,利用数形结合,分类讨论的思想进行求解是解题的关键.
2023年湖南省郴州市中考数学试卷(含答案解析): 这是一份2023年湖南省郴州市中考数学试卷(含答案解析),共30页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
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