2023年河南省驻马店市泌阳县中考数学三模试卷(含解析)
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一、选择题(本大题共10小题,共30.0分。在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)
1. 在以下四个数中,比−3小的数是( )
A. 0 B. −1 C. −5 D. −12
2. 如所示图形中是正方体展开图的是( )
A. B. C. D.
3. 在巴黎举行的第27届国际计量大会中,向国际单位制引进4个词头,ronna、quetta、ronto和quecto,ronna表示数字后有27个零,quetta表示数字后有30个零,romto和quecto则用于表示极小的数字,分别表示小数点后有27个零和30个零,引入后,地球质量可描述为约6ronna克,其中6ronna用科学记数法表示为( )
A. 0.6×1028 B. 6×1027 C. 6×1028 D. 6×1030
4. 如图,已知AB//DE,∠ABC=150°,∠CDE=75°,则∠BCD的度数为( )
A. 55° B. 60° C. 45° D. 50°
5. 下列计算正确的是( )
A. x2⋅x3=x6 B. x10÷x2=x8
C. −(m−n)=−m−n D. (x−y)2=x2−y2
6. 如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,过点A作AE⊥BC于点E,连接OE,若OB=4,S菱形ABCD=16,则OE的长为( )
A. 2 5 B. 4 C. 2 D. 5
7. 方程x2−x−2=0的根的情况是( )
A. 有两个相等的实数根 B. 有两个不相等的实数根
C. 无实数根 D. 不能确定
8. 在语文期末评卷中,某位老师根据评分标准从“符合题意、语言、篇章”三个方面对一份作文做对一份作文做出了二类卷的评判,他的评判依据是“符合题意,中心突出,内容充实”占45%;“语言通顺,偶有语病”占25%;“篇章、结构完整,条理较清楚”占30%,根据这个评判,“符合题意、语言、篇章”三个方面的权重之比为( )
A. 6:5:9 B. 6:9:5 C. 9:5:6 D. 9:6:5
9. 如图,点B在反比例函数y=−5x(x<0)的图象上,点C在反比例函数y=3x(x>0)的图象上,BC//x轴,且A为x轴上任一点,则△ABC的面积为( )
A. 3.5
B. 4
C. 5.5
D. 6
10. 在边长为4的正方形ABCD的边上有一个动点P,从A出发沿折线ABCD移动一周,回到A点后继续周而复始.设点P移动的路程为x,△PAC的面积为y.请结合右侧函数图象分析当x=2023时,y的值为( )
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
二、填空题(本大题共5小题,共15.0分)
11. 使 x−9有意义的x的取值范围为 .
12. 不等式组2a−3<01−a<0的解集为:______ .
13. 如图,若随机闭合开关S1,S2,S3中的两个,则能让两灯泡同时发光的概率为 .
14. 如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=3 3,以点C为圆心,CD为半径画弧,交BD于点E,交BC于点F,则图中阴影部分的面积为______ .(结果保留π)
15. 如图,在平行四边形ABCD中,AB=6,AD=4,∠A=60°,点E、点M分别为AD、BC的中点,点F在边AB上运动,将△AEF沿EF折叠,使得点A落在A′处,连接A′C,点N为A′C中点,则MN的最小值是______ .
三、解答题(本大题共8小题,共75.0分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
16. (本小题10.0分)
(1)计算: 12+(−13)−1+(−2)2;
(2)化简:(2aa2−4)÷(1+a−2a+2).
17. (本小题9.0分)
今年,我国将全面推进探月工程,“嫦娥六号”将从月球背面采集更多样品,我国科学家一步步将“上九天揽月”的神话变成现实,学校为培养学生对航天知识的学习兴趣,组织了一场“航天知识竞赛”,从七、八年级各随机抽取了10名学生的竞赛成绩(百分制),经过整理、描述和分析(成绩得分用x表示,共分成四组:A组80≤x<85,B组85≤x<90,C组90≤x<95,D组95≤x≤100),下面给出了部分统计信息:
七年级10名学生的成绩是:96,80,96,86,99,96,90,100,89,82
八年级10名学生成绩在C组中的数据是:90,92,94
抽取的七、八年级学
年级
平均数
中位数
众数
方差
七年级
92
a
b
52
八年级
92
93
100
50.4
根据以上信息,解答下列问题:
(1)直接写出图表中a,b的值:a= ______ ,b= ______ ;
(2)下列说法正确的有______ (填序号)
①八年级10名学生成绩在A组和B组的人数之和是3人;
②八年级10名学生成绩在D组的人数占八年级总人数的25%;
③八年级10名学生成绩在D组中至少有两人得100分;
(3)你认为哪个年级航天知识掌握的比较好?请说出你的理由.
18. (本小题9.0分)
如图,在平面直角坐标系中,一次函数y=x+2的图象与x轴,y轴分别交于点A和点B,
与反比例函数y=kx(x>0)的图象交于点C,B为线段AC的中点.
(1)求k的值.
(2)点M为反比例函数图象上一定点,作射线OM,请用无刻度的直尺和圆规过点M作直线MN//x轴,交一次函数y=x+2图象于点N,连接ON.(要求:不写作法,保留作图痕迹,使用2B铅笔作图)
(3)在(2)的条件下,若△MON的面积为52,求点N的坐标.
19. (本小题9.0分)
科技改变生活,手机导航极大方便了人们的出行.如图,小明一家自驾到古镇C游玩,到达A地后,导航显示车辆应沿西北方向行驶8.4千米至B地,再沿北偏东37°方向行驶一段距离到达古镇C,小明通过导航又发现古镇C恰好在A地的正北方向,当地正在修建一条快速公路,建好后可从A地直达C地,求正在修建公路AC的长度(参考数据sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,tan37°≈0.75, 2≈1.4).
20. (本小题9.0分)
郑州2023年园林绿化“施工图”发布,着力打造天蓝地绿水净,宜居宜业宜游的绿都郑州,某景区计划改造一片绿化地,种植A、B两种花卉,已知3盆A种花卉和4盆B种花卉的种植费用为360元,4盆A种花卉和3盆B种花卉的种植费用为340元.
(1)每盆A种花卉和每盆B种花卉的种植费用各是多少元?
(2)若该景区今年计划种植A、B两种花卉共600盆,相关资料表明:A、B两种花卉的成活率分别为70%和90%,景区明年要将枯死的花卉补上相同的新花卉,但这两种花卉在明年共补的盆数不多于100盆,应如何安排这两种花卉的种植数量,才能使今年该项的种植费用最低?并求出最低费用.
21. (本小题9.0分)
郑州市彩虹桥新桥将于2023年9月底建成通车,新桥采用三跨连续单拱肋钢箱系杆拱桥,既保留了历史记忆,又展示出郑州的开放与创新,新桥的中跨大拱的拱肋ACB可视为抛物线的一部分,桥面(视为水平的)与拱肋用垂直于桥面的系杆连接,测得拱肋的跨度AB为120米,与AB中点O相距30米处有一高度为27米的系杆EF,以AB所在直线为x轴,抛物线的对称轴为y轴建立如图②所示的平面直角坐标系.
(1)求抛物线的解析式;
(2)正中间系杆OC的长度是多少米?若相邻系杆之间的间距均为3米(不考虑系杆的粗细),是否存在一根系杆的长度恰好是OC长度的13?请说明理由.
22. (本小题10.0分)
某种在同一平面进行转动的机械装置如图1,图2是它的示意图.其工作原理是:滑块Q在平直滑道l上可以左右滑动,在Q滑动的过程中,连杆PQ也随之运动,并且PQ带动连杆OP绕固定点O摆动,在摆动过程中,两连杆的接点P在以OP为半径的⊙O上运动.数学兴趣小组为进一步研究其中所蕴含的数学知识,过点O作OH⊥l于点H,并测得OH=4分米,PQ=3分米,OP=2分米.
解决问题:
(1)点Q与点O间的最小距离是______ 分米;点Q与点O间的最大距离是______ 分米;点Q在l上滑到最左端的位置与滑到最右端位置间的距离是______ 分米;
(2)如图3,有同学说:“当点Q滑动到点H的位置时,PQ与⊙O是相切的.”你认为这个判断对吗?说明理由;
(3)当OP绕点O左右摆动时,所扫过的区域为扇形,求这个扇形面积最大时圆心角的度数.
23. (本小题10.0分)
下面是某数学兴趣小组探究用不同方法作线段AB的垂直平分线的讨论片段,请仔细阅读,并完成相应的任务:
小明:如图①,
(1)分别以点A、B为圆心,大于AB的长为半径作弧,两弧在AB上方交于点C,连接CA,CB;
(2)以点C为圆心,小于CA的长为半径作弧,分别交AC、BC于点D、E;
(3)分别以点D、E为圆心,大于12DE的长为半径作弧,两弧交于点P;
(4)作直线CP.则直线CP即为线段AB的垂直平分线.
小军;我认为小明的作图方法很有创意,但是太麻烦了,我的第(3)步改进如下:
如图②,连接BD、AE,交于点P.其它步骤与小明的完全相同.
任务:
(1)小明的作图依据是______.
(2)判断小军作图得到的直线CP是否是线段AB的垂直平分线?并说明理由;
(3)如图③,已知△ABC中,CA=CB,∠ACB=30°,点D、E分别是射线CA、CB上的动点,且CD=CE,连接BD、AE,交点为P,当AB= 6,∠PAB=45°时,直接写出线段CD的长.
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、0>−3,不符合题意;
B、−1>−3,不符合题意;
C、−5<−3,符合题意;
D、−12>−3,不符合题意.
故选:C.
根据有理数的比较大小的方法,逐一进行判断即可.
本题考查比较有理数的大小.熟练掌握两个负数,绝对值大的反而小是解题的关键.
2.【答案】D
【解析】解:由题意知,图形能够折叠成正方体,
故选:D.
根据正方体的展开图得出结论即可.
本题主要考查正方体的展开图,熟练掌握正方体的展开图是解题的关键.
3.【答案】B
【解析】解:6romna=6×1027.
故选:B.
把一个大于10的数记成a×10n的形式,其中a是整数数位只有一位的数,n是正整数,这种记数法叫做科学记数法,由此即可得到答案.
本题考查科学记数法—表示较大的数,关键是掌握用科学记数法表示数的方法.
4.【答案】C
【解析】解:延长AB与CD相交于点F,
∵AB//DE,
∴∠AFD=∠CDE=75°,
∴∠CFB=180°−∠AFD=180°−75°=105°,
∵∠ABC是△CFB的一个外角,
∴∠ABC=∠BCF+∠CFB,
∵∠ABC=150°,
∴∠BCF=∠ABC−∠CFB=150°−105°=45°,
即∠BCD=45°,
故选:C.
延长AB与CD相交于点F,根据平行线的性质可得∠AFD=∠CDE=75°,再根据三角形外角的性质可得∠ABC=∠BCF+∠CFB,从而可求出∠BCD的度数.
本题主要考查了平行线的性质,三角形外角的性质,熟知:两直线平行,内错角相等;三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和.
5.【答案】B
【解析】解:A、x2⋅x3=x5,故A不符合题意;
B、x10÷x2=x8,故B符合题意;
C、−(m−n)=−m+n,故C不符合题意;
D、(x−y)2=x2−2xy+y2,故D不符合题意;
故选:B.
利用完全平方公式,去括号的法则,同底数幂的乘法的法则,同底数幂的除法的法则对各项进行运算即可.
本题主要考查完全平方公式,去括号,同底数幂的除法,同底数幂的乘法,解答的关键是对相应的运算法则的掌握.
6.【答案】C
【解析】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴OA=OC,OB=OD=12BD,BD⊥AC,
∴BD=2OB=8,
∵S菱形ABCD=12AC⋅BD=16,
∴AC=4,
∵AE⊥BC,
∴∠AEC=90°,
∴OE=12AC=2,
故选:C.
由菱形的性质得出BD=8,由菱形的面积得出AC=4,再由直角三角形斜边上的中线性质即可得出结果.
本题主要考查了菱形的性质、直角三角形斜边上的中线性质;熟练掌握菱形的性质是解题的关键.
7.【答案】B
【解析】解:∵方程x2−x−2=0中,△=(−1)2−4×1×(−2)=1+8=9>0,
∴方程有两个不相等的实数根.
故选B.
直接根据一元二次方程根的判别式求出△的值即可作出判断.
本题考查的是一元二次方程根的判别式,即一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根与△=b2−4ac有如下关系:
①当△>0时,方程有两个不相等的两个实数根;
②当△=0时,方程有两个相等的两个实数根;
③当△<0时,方程无实数根.
8.【答案】C
【解析】解:根据这个评判,“符合题意、语言、篇章”三个方面的权重之比为:45%:25%:30%,即9:5:6.
故选:C.
根据加权平均数的定义解答即可.
本题考查了加权平均数,掌握加权平均数的定义是解答本题的关键.
9.【答案】B
【解析】解:连接BO、CO,
由反比例函数的几何意义得,
S△BCO=|−5|2+|3|2=4,
∵BC//x轴,
∴S△BCA=S△BCO=4.
故选:B.
连接BO、CO,由几何意义得S△BCO=4,再由三角形同底等高面积相等即可得出答案.
本题考查了反比例函数的几何意义的应用,三角形面积的转换是解题关键.
10.【答案】C
【解析】解:∵点P在正方形ABCD的边上每运动一周,则x的值增加16,
∴2023÷16=126(周)……7(单位长度),
∴当x=2023时,点P位于BC上距离点C1个单位长度处,
∴y=12×3×4=6,
故选:C.
观察函数图象可知,点P在正方形ABCD的边上每运动一周,则x的值增加16,而2023÷16=126(周)……7(单位长度),则当x=2023时,点P位于BC上距离点C1个单位长度处,于是可以求得△PAC的面积为6,即y=6,得到问题的答案.
此题考查动点问题的函数图象,掌握正方形的性质、三角形的面积公式、一次函数的图象、动点问题的求解等知识与方法是解题的关键.
11.【答案】x≥9
【解析】解:由题意可知:x−9≥0,
∴x≥9,
故答案为:x≥9.
根据二次根式有意义的条件即可求出答案.
本题考查二次根式,解题的关键是熟练运用二次根式有意义的条件.
12.【答案】1 【解析】解:由2a−3<0得:a<32,
由1−a<0得:a>1,
则不等式组的解集为1 故答案为: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、大大小小找不到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.
13.【答案】13
【解析】解:列表如下:
S1
S2
S3
S1
(S2,S1)
(S3,S1)
S2
(S1,S2)
(S3,S2)
S3
(S1,S3)
(S2,S3)
由表格可知一共有6种等可能性的结果数,其中能让两灯泡同时发光的结果数有2种,
∴能让两灯泡同时发光的概率为26=13.
故答案为:13.
首先根据题意列出表格,然后由表格求得所有等可能的结果和能让两盏灯泡同时发光的情况,再利用概率公式求解即可求得答案.
此题考查的是用列表法或树状图法求概率.注意树状图法与列表法可以不重复不遗漏的列出所有可能的结果,列表法适合于两步完成的事件;树状图法适合两步或两步以上完成的事件;注意概率=所求情况数与总情况数之比.
14.【答案】9 3−3π4
【解析】解:连接BE,过E作EH⊥BC于H,
在矩形ABCD中,∠BCD=90°,AB=CD=3,BC=3 3,
∴tan∠BDC=BCCD= 3,
∴∠BDC=60°,
∴∠CBD=30°,
又∵CD=CE,
∴△CDE是等边三角形,
∴∠DCE=60°,
∴∠ECF=30°,
∴EH=12CE=12CD=32,
∴S阴影=S△BCE−S扇形CEF
=12×3 3×32−30⋅π⋅32360
=9 3−3π4,
故答案为:9 3−3π4.
连接BE,过E作EF⊥BC于F,解直角三角形得到∠BDC=60°,求得△CDE是等边三角形,得到∠DCE=60°,推出∠CEF=30°,根据三角形和扇形的面积公式即可得到结论.
本题考查扇形面积的计算,锐角三角函数,等边三角形的判定和性质,扇形的面积公式等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.
15.【答案】 7−1
【解析】解:连接A′B,
∵点N为A′C的中点,点M为BC的中点,
∴MN为△BA′C的中位线,
∴MN=12A′B,
∴当A′B取得最小值时,MN取得最小值,
在平行四边形ABCD中,AB=CD=6,AD=BC=4,∠A=60°,
∵点E为线段AD的中点,
∴DE=AE=2,
根据折叠可知A′E=AE=2,
∴点A′在以点E为圆心,AE的长为半径的半圆弧上运动,
当点A′运动到线段BE上时,此时A′B取得最小值,最小值为BE−A′E,
过点E作EH⊥AB于点H,如图,
则∠EHA=90°,
∴∠AEH=30°,
∴AH=12AE=1,
∴EH= 3AH= 3,
∴BH=AB−AH=6−1=5,
在Rt△BEH中,根据勾股定理,得BE= BH2+EH2= 53+3=2 7,
∴A′B的最小值为2 7−2,
∴MN的最小值为 7−1,
故答案为: 7−1.
根据三角形中位线定理可得MN=12A′B,可知当A′B取得最小值时,MN取得最小值,根据折叠可知点A′在以点E为圆心,AE的长为半径的半圆弧上运动,当点A′运动到线段BE上时,此时A′B取得最小值,最小值为BE−A′E,过点E作EH⊥AB于点H,根据30°的直角三角形的性质可得AH,EH的长,再在Rt△BEH中,根据勾股定理求出BE的长,进一步可得A′B的最小值,即可求出MN的最小值.
本题考查了翻折变换,线段最小值问题,平行四边形的性质,三角形中位线定理,直角三角形的性质,找出线段AD′最小时点D′的位置是解题的关键.
16.【答案】解:(1) 12+(−13)−1+(−2)2
=2 3+(−3)+4
=2 3+1;
(2)(2aa2−4)÷(1+a−2a+2)
=2a(a+2)(a−2)÷a+2+a−2a+2
=2a(a+2)(a−2)⋅a+22a
=1a−2.
【解析】(1)先化简,再算加减法即可;
(2)先算括号内的式子,再算括号外的除法,将除法转化为乘法,然后约分即可.
本题考查分式的混合运算、实数的运算,熟练掌握运算法则是解答本题的关键.
17.【答案】93 96 ①③
【解析】解:(1)七年级的成绩从小到大排列后,第5个和第6个数分别是90,96,因此中位数a=90+962=93,
七年级的成绩出现次数最多的是96,共出现3次,因此众数b=96,
故答案为:93,96;
(2)①∵八年级的中位数为93,C组中的数据是:90,92,94,92+942=93,
∴八年级的成绩从小到大排列后,第5个和第6个数分别是92,94,
∴八年级10名学生成绩在A组和B组的人数之和是3人,故①正确;
②八年级10名学生成绩在D组的人数为10−3−3=4人,占八年级总人数的410=40%,故②错误;
③∵众数为100,
∴八年级10名学生成绩在D组中至少有两人得100分,故③正确;
故答案为:①③;
(3)八年级航天知识掌握得更好,理由:八年级竞赛成绩的众数比七年级的高,八年级的方差比七年级的小,成绩波动小.
(1)根据中位数、众数的意义即可求出答案;
(2)根据中位数、众数的意义判断即可;
(3)从中位数、众数、方差等方面,比较得出结论.
本题考查了中位数、众数、方差的意义和计算方法,掌握各个统计量的计算方法是正确计算的前提.
18.【答案】解:(1)令x=0,则y=2,令y=0,则x=−2,
∴A(−2,0),B(0,2),
设C(a,b),
∵B为线段AC的中点,
∴−2+a2=0,b2=2,
∴a=2,b=4,
∴C(2,4),
∵反比例函数y=kx(x>0)的图象交于点C,
∴k=2×4=8;
(2)如图所示;
;
(3)∵点N在一次函数y=x+2图象上,
∴设N(n,n+2),
由(1)知,反比例函数的解析式为y=8x,
∵MN//x轴,点M在反比例函数图象上,
∴M(8n+2,n+2),
∵△MON的面积为52,
∴12×(8n+2−n)×(n+2)=52,
解得n=1或n=−3,
∴点N的坐标为(1,3)或(−3,−1).
【解析】(1)解方程求得A(−2,0),B(0,2),设C(a,b),根据中点坐标公式求得C(2,4),把点C代入y=kx(x>0)即可得到结论;
(2)根据垂线的作法作出图形即可;
(3)设N(n,n+2),由(1)知,反比例函数的解析式为y=8x,得到M(8n+2,n+2),根据三角形的面积公式列方程即可得到结论.
本题是反比例函数的综合题,考查了待定系数法求函数的解析式,基本作图,三角形的面积的计算,一次函数点的坐标特征,反比例函数点的坐标特征,正确都作出特征是解题的关键.
19.【答案】解:过B作BD⊥AC于点D.
在Rt△ABD中,AD=BD=AB⋅sin∠BAD=8.4× 22=21 25≈5.88(千米),
∵BM//AC,
∴∠C=∠MBC=37°,
∴CD=BDtan37∘≈5.880.75≈7.84(千米),
∴AC=AD+DC=5.88+7.84=13.72(千米).
答:正在修建公路AC的长度大约是13.72千米.
【解析】过B作BD⊥AC于点D,在直角△ABD中利用三角函数求得BD的长,然后在直角△BCD中利用三角函数求得BC的长.
此题考查了方向角问题.此题难度适中,解此题的关键是将方向角问题转化为解直角三角形的知识,利用三角函数的知识求解.
20.【答案】解:(1)设每盆A种花卉种植费用为x元,每盆B种花卉种植费用为y元,根据题意,
得:3x+4y=3604x+3y=340,
解得:x=40y=60,
答:每盆A种花卉种植费用为40元,每盆B种花卉种植费用为60元;
(2)设种植A种花卉的数量为m盆,则种植B种花卉的数量为(600−m)盆,种植两种花卉的总费用为w元,
根据题意,得:(1−70%)m+(1−90%)(600−m)≤100,
解得:m≤200,
w=40m+60(600−m)=−20m+36000,
∵−20<0,
∴w随m的增大而减小,
当m=200时,w的最小值=−20×200+36000=32000,
答:种植A200盆,B两种花卉400盆,能使今年该项的种植费用最低,最低费用为32000元.
【解析】(1)设每盆A种花卉种植费用为x元,每盆B种花卉种植费用为y元,根据题意列出关于x、y的二元一次方程组,求解即可;
(2)设种植A种花卉的数量为m盆,则种植B种花卉的数量为(400−m)盆,种植两种花卉的总费用为w元,由题意:这两种花卉在明年共补的盆数不多于80盆,列出一元一次不等式,解得m≤200,再由题意得w=−30m+24000,然后由一次函数的性质即可得出结论.
本题考查了一元一次不等式的应用以及一次函数的应用,解题的关键是:(1)找准等量关系,正确列出二元一次方程组;(2)根据各数量之间的关系,正确列出一元一次不等式.
21.【答案】解:(1)结合图象由题意可知:B(60,0),E(30,27),设该抛物线解析式为:y=ax2+c,则:
3600a+c=0900a+c=27,
解得:a=−1100c=36,
∴y=−1100x2+36.
(2)当x=0时,y=36,
∴正中间系杆OC的长度是36米.
设存在一根系杆的长度是OC的13,即这根系杆的长度是12米,则12=−1100x2+36,
解得:x=±20 6.
∵相邻系杆之间的间距均为3米,最中间系标OC在y轴上,
∴每根系杆上的点的横坐标均为整数.
∴x=±20 6与实际不符.
∴不存在一根系杆的长度恰好是OC长度的13.
【解析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)先求出正中间系杆OC的长度是36米,再建立方程求解即可.
本题考查了二次函数的实际应用,涉及到了待定系数法求函数解析式,解一元二次方程等知识,解题关键是读懂题意,找出数量关系,列出方程,并根据实际意义求解.
22.【答案】4 5 6
【解析】解:(1)∵点Q运动到点H时,点Q与O的距离最小,由于OH=4分米,
∴Q与O的最小距离为4分米,
∵点O、P、Q在一条直线上时,点Q与O的距离最大,
∴最大距离为:OP+PQ=2+3=5分米,
∵点Q滑动到最左端时,QO=5分米,
又∵OH=4分米,QO=5分米,OH⊥l,
∴由勾股定理可得HQ=3分米,
同理可得,当点Q运动到最右端时,HQ=3分米,
∴点Q在l上滑到最左端的位置与滑到最右端位置间的距离为6分米.
故答案为:4,5,6;
(2)不对.理由如下:
∵OP=2,PQ=3,OH=4,
∴当Q、H重合时,OQ=OH=4,
∵42≠32+22,即OQ2≠PQ2+OP2,
∴△QPO不是直角三角形,
∴OP与PQ不垂直.
∴PQ与⊙O不相切.
(3)因为PQ的值永远是3分米,只有PQ⊥l时,点P到直线l的距离最大,此时最大的距离是3分米;
∵在⊙O上存在点P,P′到l的距离为3,此时,OP将不能再向下转动,
如图,连接P′P,交OH于点D,过点P′作P′Q′垂直l,
OP在绕点O左右摆动过程中所扫过的最大扇形就是P′OP.
∵PQ,P′Q′均与l垂直,且PQ=P′Q′=3分米,
∴四边形PQQ′P′是矩形,
∴OH⊥PP′,
∴PD=P′D.
由OP=2分米,OD=OH−HD=1分米,得∠OPD=30°,
∴∠DOP=60°.
∴∠POP′=120°,
∴所求最大圆心角的度数为120°.
(1)当点Q运动到H时,Q与O距离最小,当点O、P、Q在同一直线上时,点Q与O的距离最大,当点Q运动到最右端时,在Rt△HOQ中,运用勾股定理即可求得HQ,利用其对称性,便可求得最左端与最右端的距离;
(2)当Q、H重合时,OP=2分米、PQ=3分米、OH=4分米,判断OP、PQ、OH是否满足勾股数,若满足,说明PQ与⊙O相切,否则相反;
(3)①当P到直线l的距离最长,此时PQ⊥直线l,结合PQ的长度即可回答;
②设OH与PP′交于点D,在Rt△OPD中,运用斜边与直角边的关系可以判断出∠OPD=30°,则∠POD=60°,可得结论.
本题属于圆综合题,考查了直线与圆的位置关系,矩形的性质,解直角三角形等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
23.【答案】等腰三角形的三线合一
【解析】解:(1)小明的作图依据是等腰三角形的三线合一,
故答案为:等腰三角形的三线合一;
(2)是,
理由如下:由作图可知,CA=CB,CD=CE,
在△ACE和△BCD中,
CA=CB∠ACE=∠BCDCE=CD,
∴△ACE≌△BCD(SAS),
∴∠CAE=∠CBD,
∵CA=CB,
∴∠CAB=∠CBA,
∴∠PAB=∠PBA,
∴AP=BP,
∴直线CP是线段AB的垂直平分线;
(3)如图③,点D、E分别在线段CA、CB上,过点P作PF⊥AB于F,
由(2)的方法可证,PA=PB,
∵PA=PB,∠PAB=45°,
∴∠PBA=∠PAB=45°,
∴∠APB=90°,
∵AB= 6,
∴PA=PB= 22AB= 3,
∵CA=CB,∠ACB=30°,
∴∠CAB=∠CBA=75°,
∴∠DBC=30°,
∴CD=BD=AE,
在Rt△BPE中,∠PBE=30°,PB= 3,
∴PE=PB⋅tan∠PBE= 3× 33=1,
∴AE=AP+PE= 3+1,
∴CD= 3+1,
如图④,点D、E分别在CA延长线上、CB延长线上,过点P作PG⊥AB于G,
∵∠CAB=75°,∠PAB=45°,
∴∠PAD=60°,
∴PD=AP⋅tan∠PAD=3,AD=APcos∠PAD=2 3,
∴CA=CB=BD= 3+3,
∴CD=3 3+3,
综上所述,线段CD的长为 3+1或3 3+3.
(1)根据等腰三角形的性质写出依据;
(2)证明△ACE≌△BCD,根据全等三角形的性质得到∠CAE=∠CBD,得到CA=CB,根据线段垂直平分线的判定定理证明结论;
(3)分点D、E分别在线段CA、CB上,点D、E分别在CA延长线上、CB延长线上两种情况,根据等腰三角形的性质、含30°角的直角三角形的性质计算即可.
本题考查的是等腰三角形的性质、线段垂直平分线的判定和性质、全等三角形的判定和性质以及解直角三角形的知识,理解基本尺规作图、掌握等腰三角形的性质是解题的关键.
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