江苏省镇江市2021年中考数学真题试卷(含解析)
展开2021年江苏省镇江市中考数学试卷
一、填空题(本大题共12小题)
1. 的绝对值是__________.
【答案】5
【解析】
【分析】根据绝对值的定义计算即可.
【详解】解:|-5|=5,
故答案为:5.
【点睛】本题考查了绝对值的定义,掌握知识点是解题关键.
2. 使有意义x的取值范围是__.
【答案】x≥7
【解析】
【分析】直接利用二次根式被开方数是非负数,进而得出答案.
【详解】解:有意义,则x﹣7≥0,
解得:x≥7.
故答案为:x≥7.
【点睛】]此题主要考查了二次根式有意义的条件,正确掌握二次根式被开方数是非负数是解题关键.
3. 8的立方根是___.
【答案】2
【解析】
【分析】利用立方根定义计算即可得到结果.
【详解】解:8的立方根为2,
故答案为:2.
【点睛】此题主要考查立方根的求解,解题的关键是熟知立方根的定义.
4. 如图,花瓣图案中的正六边形ABCDEF的每个内角的度数是__.
【答案】120°
【解析】
【分析】多边形的内角和可以表示成(n﹣2)•180°,因为所给多边形的每个内角均相等,可设这个正六边形的每一个内角的度数为x,故又可表示成6x,列方程可求解.
【详解】解:设这个正六边形的每一个内角的度数为x,
则6x=(6﹣2)•180°,
解得x=120°.
故答案为:120°.
【点睛】本题考查根据多边形的内角和计算公式及求正多边形的内角的度数,解答时要会根据公式进行正确运算、变形和数据处理.
5. 一元二次方程的解是__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据x(x-1)=0得到两个一元一次方程x=0,x-1=0,求出方程的解即可.
【详解】x(x−1)=0,
x=0或x+1=0,
故答案为x=0或x=-1.
【点睛】此题考查解一元二次方程、解一元一次方程,解题关键在于运用因式分解法.
6. 小丽的笔试成绩为100分,面试成绩为90分,若笔试成绩、面试成绩按6:4计算平均成绩,则小丽的平均成绩是__分.
【答案】96
【解析】
【分析】根据加权平均数的公式计算可得.
【详解】解:小丽的平均成绩是=96(分),
故答案为:96.
【点睛】本题考查的是加权平均数的求法.本题易出现的错误是求100,90这两个数的平均数,对平均数的理解不正确.
7. 某射手在一次训练中共射出了10发子弹,射击成绩如图所示,则射击成绩的中位数是__环.
【答案】9
【解析】
【分析】根据统计图中的数据,可以得到中间的两个数据是9,9,然后计算它们的平均数即可得到相应的中位数.
【详解】解:由统计图可得,
中间的两个数据是9,9,故射击成绩的中位数是(9+9)÷2=9(环),
故答案为:9.
【点睛】本题考查条形统计图、中位数,解答本题的关键是明确中位数,会计算一组数据的中位数.
8. 如图,点D,E分别在△ABC的边AC,AB上,△ADE∽△ABC,M,N分别是DE,BC的中点,若=,则=__.
【答案】
【解析】
【分析】根据相似三角形对应中线的比等于相似比求出,根据相似三角形面积的比等于相似比的平方解答即可.
【详解】解:∵M,N分别是DE,BC的中点,
∴AM、AN分别为△ADE、△ABC的中线,
∵△ADE∽△ABC,
∴==,
∴=()2=,
故答案为: .
【点睛】本题考查了相似三角形的性质,掌握相似三角形面积的比等于相似比的平方、相似三角形对应中线的比等于相似比是解题的关键.
9. 如图,点A,B,C,O在网格中小正方形的顶点处,直线l经过点C,O,将ABC沿l平移得到MNO,M是A的对应点,再将这两个三角形沿l翻折,P,Q分别是A,M的对应点.已知网格中每个小正方形的边长都等于1,则PQ的长为__.
【答案】
【解析】
【分析】连接PQ,AM,根据PQ=AM即可解答.
【详解】解:连接PQ,AM,
由图形变换可知:PQ=AM,
由勾股定理得:AM=,
∴PQ=.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了翻折的性质,勾股定理等知识,明确翻折前后对应线段相等是解题的关键.
10. 已知一次函数的图象经过点(1,2),且函数值y随自变量x的增大而减小,写出符合条件的一次函数表达式__.(答案不唯一,写出一个即可)
【答案】y=﹣x+3
【解析】
【分析】由函数值y随自变量x的增大而减小,利用一次函数的性质可得出k<0,取k=﹣1,由一次函数的图象经过点(1,2),利用一次函数图象上点的坐标特征可得出2=﹣1+b,解之即可得出b值,进而可得出符合条件的一次函数表达式.
【详解】解:设一次函数表达式为y=kx+b.
∵函数值y随自变量x的增大而减小,
∴k<0,取k=﹣1.
又∵一次函数的图象经过点(1,2),
∴2=﹣1+b,
∴b=3,
∴一次函数表达式为y=﹣x+3.
故答案为:y=﹣x+3.
【点睛】本题考查了一次函数的性质以及一次函数图象上点的坐标特征,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. 一只不透明的袋子中装有1个黄球,现放若干个红球,它们与黄球除颜色外都相同,搅匀后从中任意摸出两个球,使得P(摸出一红一黄)=P(摸出两红),则放入的红球个数为__.
【答案】3
【解析】
【分析】分别假设放入的红球个数为1、2和3,画树状图列出此时所有等可能结果,从中找到摸出一红一黄和两个红球的结果数,从而验证红球的个数是否符合题意.
【详解】解:(1)假设袋中红球个数为1,
此时袋中由1个黄球、1个红球,
搅匀后从中任意摸出两个球,P(摸出一红一黄)=1,P(摸出两红)=0,不符合题意.
(2)假设袋中的红球个数为2,
列树状图如下:
由图可知,共有6种情况,其中两次摸到红球的情况有2种,摸出一红一黄的有4种结果,
∴P(摸出一红一黄)=,P(摸出两红)=,不符合题意,
(3)假设袋中的红球个数为3,
画树状图如下:
由图可知,共有12种情况,其中两次摸到红球的情况有6种,摸出一红一黄的有6种结果,
∴P(摸出一红一黄)=P(摸出两红)=,符合题意,
所以放入的红球个数为3,
故答案为:3.
【点睛】本题考查了列表法和树状图法,用到的知识点为:概率=所求情况数与总情况数之比.
12. 如图,等腰三角形ABC中,AB=AC,BC=6,cos∠ABC=,点P在边AC上运动(可与点A,C重合),将线段BP绕点P逆时针旋转120°,得到线段DP,连接BD,则BD长的最大值为__.
【答案】9
【解析】
【分析】由旋转知△BPD是顶角为120°的等腰三角形,可求得BD=BP,当BP最大时,BD取最大值,即点P与点A重合时,BP=BA最大,求出AB的长即可解决问题.
【详解】解:∵将线段BP绕点P逆时针旋转120°,得到线段DP,
∴BP=PD,
∴△BPD是等腰三角形,
∴∠PBD=30°,
过点P作PH⊥BD于点H,
∴BH=DH,
∵cos30°==,
∴BH=BP,
∴BD=BP,
∴当BP最大时,BD取最大值,即点P与点A重合时,BP=BA最大,
过点A作AG⊥BC于点G,
∵AB=AC,AG⊥BC,
∴BG=BC=3,
∵cos∠ABC=,
∴,
∴AB=9,
∴BD最大值为:BP=9.
故答案为:9.
【点睛】本题主要考查了等腰三角形的性质和判定,三角函数等知识,证明出BD=BP是解题的关键.
二、选择题(本大题共6小题,在每小题给出的四个选项中,恰有一项是符合题目要求的)
13. 如图所示,该几何体的俯视图是( )
A. 正方形 B. 长方形 C. 三角形 D. 圆
【答案】C
【解析】
【分析】根据俯视图的定义,从上面看该几何体,所得到的图形进行判断即可.
【详解】解:从上面看该几何体,所看到的图形是三角形.
故选:C.
【点睛】本题考查简单几何体的三视图,理解视图的意义,掌握俯视图的概念是正确判断的前提.
14. 2021年1﹣4月份,全国规模以上工业企业利润总额超25900亿元,其中25900用科学记数法表示为( )
A. 25.9×103 B. 2.59×104 C. 0.259×105 D. 2.59×105
【答案】B
【解析】
【分析】科学记数法的表示形式为a×10n的形式,其中1≤|a|<10,n为整数.确定n的值时,要看把原数变成a时,小数点移动了多少位,n的绝对值与小数点移动的位数相同.当原数绝对值≥10时,n是正整数;当原数的绝对值<1时,n是负整数.
【详解】解:25900=2.59×104,
故选:B.
【点睛】此题考查科学记数法的表示方法.科学记数法的表示形式为a×10n的形式,其中1≤|a|<10,n为整数,表示时关键要定a的值以及n的值.
15. 如图,∠BAC=36°,点O在边AB上,⊙O与边AC相切于点D,交边AB于点E,F,连接FD,则∠AFD等于( )
A. 27° B. 29° C. 35° D. 37°
【答案】A
【解析】
【分析】连接OD,根据切线的性质得到∠ADO=90°,根据直角三角形的性质得到∠AOD=90°﹣36°=54°,根据圆周角定理即可得到结论.
【详解】解:连接OD,
∵⊙O与边AC相切于点D,
∴∠ADO=90°,
∵∠BAC=36°,
∴∠AOD=90°﹣36°=54°,
∴,
故选:A.
【点睛】本题考查了切线的性质,圆周角定理,正确的作出辅助线构造直角三角形是解题的关键.
16. 如图,输入数值1921,按所示的程序运算(完成一个方框内的运算后,把结果输入下一个方框继续进行运算),输出的结果为( )
A. 1840 B. 1921 C. 1949 D. 2021
【答案】D
【解析】
【分析】把1921代入程序中计算,判断即可得到结果.
【详解】解:把1921代入得:(1921﹣1840+50)×(﹣1)=﹣131<1000,
把﹣131代入得:(﹣131﹣1840+50)×(﹣1)=1921>1000,
则输出结果为1921+100=2021.
故选:D.
【点睛】此题考查了有理数的混合运算,弄清程序中的运算过程是解本题的关键.
17. 设圆锥的底面圆半径为r,圆锥的母线长为l,满足2r+l=6,这样的圆锥的侧面积( )
A. 有最大值π B. 有最小值π C. 有最大值π D. 有最小值π
【答案】C
【解析】
【分析】由2r+l=6,得出l=6﹣2r,代入圆锥的侧面积公式:S侧=πrl,利用配方法整理得出,S侧=﹣2π(r﹣)2+π,再根据二次函数的性质即可求解.
【详解】解:∵2r+l=6,
∴l=6﹣2r,
∴圆锥的侧面积S侧=πrl=πr(6﹣2r)=﹣2π(r2﹣3r)=﹣2π[(r﹣)2﹣]=﹣2π(r﹣)2+π,
∴当r=时,S侧有最大值.
故选:C.
【点睛】本题考查了圆锥的计算,二次函数的最值,圆锥的侧面展开图为一扇形,这个扇形的弧长等于圆锥底面的周长,扇形的半径等于圆锥的母线长.熟记圆锥的侧面积:是解题的关键.
18. 如图,小明在3×3的方格纸上写了九个式子(其中的n是正整数),每行的三个式子的和自上而下分别记为A1,A2,A3,每列的三个式子的和自左至右分别记为B1,B2,B3,其中,值可以等于789的是( )
A. A1 B. B1 C. A2 D. B3
【答案】B
【解析】
【分析】把A1,A2,B1,B3的式子表示出来,再结合值等于789,可求相应的n的值,即可判断.
【详解】解:由题意得:A1=2n+1+2n+3+2n+5=789,
整理得:2n=260,
则n不是整数,故A1的值不可以等于789;
A2=2n+7+2n+9+2n+11=789,
整理得:2n=254,
则n不是整数,故A2的值不可以等于789;
B1=2n+1+2n+7+2n+13=789,
整理得:2n=256=28,
则n是整数,故B1的值可以等于789;
B3=2n+5+2n+11+2n+17=789,
整理得:2n=252,
则n不是整数,故B3的值不可以等于789;
故选:B.
【点睛】本题主要考查规律型:数字变化类,解答的关键是理解清楚题意,得出相应的式子.
三、解答题(本大题共10小题,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
19. (1)计算:(1﹣)0﹣2sin45°+;
(2)化简:(x2﹣1)÷(1﹣)﹣x.
【答案】(1)1;(2)x2
【解析】
【分析】(1)根据零指数幂的意义、特殊角的锐角三角函数值即可求出答案.
(2)根据分式的加减运算以及乘除运算法则即可求出答案.
【详解】解:(1)(1﹣)0﹣2sin45°+
=1﹣2×
=1.
(2)(x2﹣1)÷(1﹣)﹣x
=(x+1)(x﹣1)÷﹣x
=(x+1)(x﹣1)•﹣x
=x(x+1)﹣x
=x2.
【点睛】本题考查整式的运算以及分式的运算,解题的关键是熟练运用整式的加减运算以及乘除运算法则.
20. (1)解方程:﹣=0;
(2)解不等式组:.
【答案】(1)x=6;(2)x>2
【解析】
【分析】(1)分式方程去分母转化为整式方程,求出整式方程的解得到x的值,经检验即可得到分式方程的解;
(2)分别求出不等式组中两不等式的解集,找出两解集的公共部分确定出不等式组的解集即可.
【详解】解:(1)﹣=0
去分母得:3(x﹣2)﹣2x=0,
去括号得:3x﹣6﹣2x=0,
解得:x=6,
检验:把x=6代入得:x(x﹣2)=24≠0,
∴分式方程的解为x=6;
(2),
由①得:x≥1,
由②得:x>2,
则不等式组的解集为x>2.
【点睛】此题考查了解分式方程,以及解一元一次不等式组,熟练掌握分式方程的解法以及不等式组的解法是解本题的关键.
21. 甲、乙、丙三人各自随机选择到A,B两个献血站进行爱心献血.求这三人在同一个献血站献血的概率.
【答案】
【解析】
【分析】首先根据题意画树状图,然后根据树状图即可求得所有等可能的结果和满足条件的结果数,再根据概率公式求解即可.
【详解】解:画树状图得:
共8种等可能情况,其中这三人在同一个献血站献血的有2种结果,
所以这三人在同一个献血站献血的概率为.
【点睛】此题考查了树状图法求概率.注意树状图法适台两步或两步以上完成的事件,树状图法可以不重不漏的表示出所有等可能的结果,用到的知识点为:概率=所求情况数与总情况数之比.
22. 如图,四边形ABCD是平行四边形,延长DA,BC,使得AE=CF,连接BE,DF.
(1)求证:;
(2)连接BD,∠1=30°,∠2=20°,当∠ABE= °时,四边形BFDE是菱形.
【答案】(1)见解析;(2)当∠ABE=10°时,四边形BFDE是菱形
【解析】
【分析】(1)根据平行四边形的性子和“SAS”可证△ABE≌△CDF;
(2)先证明四边形BFDE是平行四边形,再通过证明BE=DE,可得结论.
【详解】解:(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD,∠BAD=∠BCD,
∴∠1=∠DCF,
在△ABE和△CDF中,
,
∴△ABE≌△CDF(SAS);
(2)当∠ABE=10°时,四边形BFDE是菱形,
理由如下:∵△ABE≌△CDF,
∴BE=DF,AE=CF,
∴BF=DE,
∴四边形BFDE是平行四边形,
∵∠1=30°,∠2=20°,
∴∠ABD=∠1-∠2=10°,
∴∠DBE=20°,
∴∠DBE=∠EDB=20°,
∴BE=DE,
∴平行四边形BFDE是菱形,
故答案为10.
【点睛】本题考查了菱形的判定,平行四边形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,掌握菱形的判定是解题的关键.
23. 《九章算术》被历代数学家尊为“算经之首”.下面是其卷中记载关于“盈不足”的一个问题:今有共买金,人出四百,盈三千四百;人出三百,盈一百.问人数、金价各几何?这段话的意思是:今有人合伙买金,每人出400钱,会剩余3400钱;每人出300钱,会剩余100钱.合伙人数、金价各是多少?请解决上述问题.
【答案】共33人合伙买金,金价为9800钱
【解析】
【分析】设共x人合伙买金,金价为y钱,根据“每人出400钱,会剩余3400钱;每人出300钱,会剩余100钱”,即可得出关于x,y的二元一次方程组,解之即可得出结论.
【详解】解:设共x人合伙买金,金价为y钱,
依题意得:,
解得:.
答:共33人合伙买金,金价为9800钱.
【点睛】本题考查了二元-次方程组的应用以及数学常识,找准等量关系,正确列出二元一次方程组是解题的关键.
24. 如表是第四至七次全国人口普查的相关数据.
年份
我国大陆人口总数
其中具有大学文化程度的人数
每10万大陆人口中具有大学文化程度的人数
1990年
1133682501
16124678
1422
2000年
1265830000
45710000
3611
2010年
1339724852
119636790
8930
2020年
1411778724
218360767
15467
(1)设下一次人口普查我国大陆人口共a人,其中具有大学文化程度有b人,则该次人口普查中每10万大陆人口中具有大学文化程度的人数为 ;(用含有a,b的代数式表示)
(2)如果将2020年大陆人口中具有各类文化程度(含大学、高中、初中、小学、其他)的人数分布制作成扇形统计图,求其中表示具有大学文化程度类别的扇形圆心角的度数;(精确到1°)
(3)你认为统计“每10万大陆人口中具有大学文化程度的人数”这样的数据有什么好处?(写出一个即可)
【答案】(1);(2)56°;(3)比较直观的反应出“每10万大陆人口中具有大学文化程度的人数”的大小,说明国民素质和文化水平的情况
【解析】
【分析】(1)根据“每10万大陆人口中具有大学文化程度的人数”的意义求解即可;
(2)求出2020年,“具有大学文化程度的人数”所占总人数的百分比,即可求出相应的圆心角度数;
(3)根据“每10万大陆人口中具有大学文化程度的人数”的实际意义得出结论.
【详解】解:(1)由题意得,下一次人口普查中每10万大陆人口中具有大学文化程度的人数为,
故答案为:;
(2)360°×≈56°,
答:表示具有大学文化程度类别的扇形圆心角的度数大约为56°;
(3)比较直观的反应出“每10万大陆人口中具有大学文化程度的人数”的大小,说明国民素质和文化水平的情况.
【点睛】本题考查扇形统计图,频数分布表,掌握扇形统计图的制作方法是正确解答的前提,理解“每10万大陆人口中具有大学文化程度的人数”的实际意义是正确判断的关键.
25. 如图,点A和点E(2,1)是反比例函数y=(x>0)图象上的两点,点B在反比例函数y=(x<0)的图象上,分别过点A,B作y轴的垂线,垂足分别为点C,D,AC=BD,连接AB交y轴于点F.
(1)k= ;
(2)设点A的横坐标为a,点F的纵坐标为m,求证:am=﹣2;
(3)连接CE,DE,当∠CED=90°时,直接写出点A的坐标: .
【答案】(1)2;(2)见解析;(3)(,)
【解析】
【分析】(1)将E点坐标代入函数解析式即可求得k值;
(2)根据AAS可证△BDF≌△ACF,根据全等三角形面积相等即可得证结论;
(3)设A点坐标为(a,),则可得C(0,),D(0,﹣),根据勾股定理求出a值,即可求得A点的坐标.
【详解】解:(1)∵点E(2,1)是反比例函数y=(x>0)图象上的点,
∴=1,
解得k=2,
故答案为:2;
(2)在△BDF和△ACF中,
,
∴△BDF≌△ACF(AAS),
∴S△BDF=S△ACF,
即a×(﹣m)=a×(+m),
整理得am=﹣2;
(3)设A点坐标为(a,),
则C(0,),D(0,﹣),
∵E(2,1),∠CED=90°,
∴CE2+DE2=CD2,
即22+(1﹣)2+22+(1+)2=(+)2,
解得a=﹣2(舍去)或a=,
∴A点的坐标为(,).
【点睛】本题主要考查反比例函数的性质,全等三角形的判定和性质,三角形面积等知识,熟练掌握反比例函数图象上点的特征是解题的关键.
26. 如图1,正方形ABCD的边长为4,点P在边BC上,⊙O经过A,B,P三点.
(1)若BP=3,判断边CD所在直线与⊙O的位置关系,并说明理由;
(2)如图2,E是CD的中点,⊙O交射线AE于点Q,当AP平分∠EAB时,求tan∠EAP的值.
【答案】(1)相切,见解析;(2)
【解析】
【分析】(1)如图1中,连接AP,过点O作OH⊥AB于H,交CD于E.求出OE的长,与半径半径,可得结论.
(2)如图2中,延长AE交BC的延长线于T,连接PQ.利用面积法求出BP,可得结论.
【详解】解:(1)如图1﹣1中,连接AP,过点O作OH⊥AB于H,交CD于E.
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD=4,∠ABP=90°,
∴AP===5,
∵OH⊥AB,
∴AH=HB,
∵OA=OP,AH=HB,
∴OH=PB=,
∵∠D=∠DAH=∠AHE=90°,
∴四边形AHED矩形,
∴OE⊥CE,EH=AD=4,
∴OE=EH=OH=4﹣=,
∴OE=OP,
∴直线CD与⊙O相切.
(2)如图2中,延长AE交BC的延长线于T,连接PQ.
∵∠D=∠ECT=90°,DE=EC,∠AED=∠TEC,
∴△ADE≌△TCE(ASA),
∴AD=CT=4,
∴BT=BC+CT=4+4=8,
∵∠ABT=90°,
∴AT===4,
∵AP是直径,
∴∠AQP=90°,
∵PA平分∠EAB,PQ⊥AQ,PB⊥AB,
∴PB=PQ,
设PB=PQ=x,
∵S△ABT=S△ABP+S△APT,
∴×4×8=×4×x+×4×x,
∴x=2﹣2,
∴tan∠EAP=tan∠PAB==.
【点睛】本题考查了直线与圆的位置关系,正方形的性质,解直角三角形、相似三角形判定和性质等知识,解题的关键是掌握切线的证明方法:已知垂直证半径,已知半径证垂直,利用三角形面积不同的表示方法构建方程解决问题是难点.
27. 将一张三角形纸片ABC放置在如图所示的平面直角坐标系中,点A(﹣6,0),点B(0,2),点C(﹣4,8),二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过点A,B,该抛物线的对称轴经过点C,顶点为D.
(1)求该二次函数的表达式及点D的坐标;
(2)点M在边AC上(异于点A,C),将三角形纸片ABC折叠,使得点A落在直线AB上,且点M落在边BC上,点M的对应点记为点N,折痕所在直线l交抛物线的对称轴于点P,然后将纸片展开.
①请作出图中点M的对应点N和折痕所在直线l;(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
②连接MP,NP,在下列选项中:A.折痕与AB垂直,B.折痕与MN的交点可以落在抛物线的对称轴上,C.=,D.=,所有正确选项的序号是 .
③点Q在二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象上,当PDQ∼PMN时,求点Q的坐标.
【答案】(1)y=,D(﹣4,﹣);(2)①见解析;②A,D;③(2,)或(﹣10,)
【解析】
【分析】(1)利用待定系数法求解即可.
(2)①根据要求作出图形即可.
②如图2中,设线段MN的垂直平分线交抛物线对称轴于P,交MN于点Q,过点M作MH⊥CD,过点Q作QJ⊥CD于J,QT⊥MH于T.想办法证明△PMN是等腰直角三角形,可得结论.
③设P(﹣4,m).由△PDQ∽△PMN,△PMN是等腰直角三角形,推出△PDQ是等腰直角三角形,推出∠DPQ=90°,DP=PQ=m+,推出Q(﹣+m,m),构建方程求出m即可.
【详解】解(1)∵二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过点A(﹣6,0),点B(0,2),且抛物线的对称轴经过点C(﹣4,8),
∴,
解之得:,
∴y=,
∴当x=﹣4时,y==﹣,
∴D(﹣4,﹣).
(2)①如图1中,点N,直线l即为所求.
②如图2中,设线段MN的垂直平分线交抛物线对称轴于P,交MN于点Q,过点M作MH⊥CD,过点Q作QJ⊥CD于J,QT⊥MH于T.
由题意A(﹣6,0),B(0,2),C(﹣4,8),
∴直线AC的解析式为y=4x+24,直线AB的解析式为y=x+2,直线BC的解析式为y=﹣x+2,
∵MN∥AB,
∴可以假设直线MN的解析式为y=x+t,
由,解得,
∴M(,),
由.解得,
∴N(,),
∴Q((,),
∵QJ⊥CD,QT⊥MH,
∴QJ=+4=,QT=﹣=,
∴QJ=QT,
∵∠PJQ=∠MTQ=90°,∠QPJ=∠QMT,QJ=QT,
∴△PJQ≌△MTQ(AAS),
∴PQ=MQ,
∵∠PQM=90°,
∴∠PMN=∠MPQ=45°,
∵PM=PN,
∴∠PMN=∠PNM=45°,
∴∠MPN=90°,
∴△PMN是等腰直角三角形,
∴=,故选项D正确,B,C错误,
∵将三角形纸片ABC折叠,使得点A落在直线AB上,且点M落在边BC上,
∴折痕与AB垂直,故选项A正确,
故答案为:A,D.
③设P(﹣4,m).
∵△PDQ∽△PMN,△PMN是等腰直角三角形,
∴△PDQ是等腰直角三角形,
∴∠DPQ=90°,DP=PQ=m+,
∴Q(﹣4+m+,m),即Q(﹣+m,m),
把Q的坐标代入,得到,,
整理得,9m2﹣42m﹣32=0,
解得m=或﹣(舍弃),
∴Q(2,),
根据对称性可知Q′(﹣10,)也满足条件,
综上所述,满足条件的点Q的坐标为(2,)或(﹣10,).
【点睛】本题属于二次函数综合题,考查了二次函数的性质,一次函数的性质,等腰直角三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会利用参数解决问题,证明△PMN是等腰直角三角形是本题的突破点.
28. 如图1,∠A=∠B=∠C=∠D=∠E=∠F=90°,AB,FE,DC为铅直方向的边,AF,ED,BC为水平方向的边,点E在AB,CD之间,且在AF,BC之间,我们称这样的图形为“L图形”,记作“L图形ABC﹣DEF”.若直线将L图形分成面积相等的两个图形,则称这样的直线为该L图形的面积平分线.
【活动】
小华同学给出了图1的面积平分线的一个作图方案:如图2,将这个L图形分成矩形AGEF、矩形GBCD,这两个矩形的对称中心O1,O2所在直线是该L图形的面积平分线.请用无刻度的直尺在图1中作出其他的面积平分线.(作出一种即可,不写作法,保留作图痕迹)
【思考】
如图3,直线O1O2是小华作的面积平分线,它与边BC,AF分别交于点M,N,过MN的中点O的直线分别交边BC,AF于点P,Q,直线PQ (填“是”或“不是”)L图形ABCDEF的面积平分线.
【应用】
在L图形ABCDEF形中,已知AB=4,BC=6.
(1)如图4,CD=AF=1.
①该L图形的面积平分线与两条水平的边分别相交于点P,Q,求PQ长的最大值;
②该L图形的面积平分线与边AB,CD分别相交于点G,H,当GH的长取最小值时,BG的长为 .
(2)设=t(t>0),在所有的与铅直方向的两条边相交的面积平分线中,如果只有与边AB,CD相交的面积平分线,直接写出t的取值范围 .
【答案】【活动】见解析;【思考】是;【应用】(1)①;②;(2)<t<
【解析】
【分析】[活动]如图1,根据题意把原本图形分成左右两个矩形,这两个矩形的对称中心O1,O2所在直线是该L图形的面积平分线;
[思考]如图2,证明△OQN≌△OPM(AAS),根据割补法可得直线PQ是L图形ABCDEF的面积平分线;
[应用]
(1)①建立平面直角坐标系,分两种情况:如图3﹣1和3﹣2,根据中点坐标公式和待定系数法可得面积平分线的解析式,并计算P和Q的坐标,利用两点的距离公式可得PQ的长,并比较大小可得结论;
②当GH⊥AB时,GH最小,设BG=x,根据面积相等列方程,解出即可;
(2)如图5,由已知得:CD=tAF,直线DE将图形分成上下两个矩形,当上矩形面积小于下矩形面积时,在所有的与铅直方向的两条边相交的面积平分线中,只有与边AB,CD相交的面积平分线,列不等式可得t的取值.
【详解】解:【活动】如图1,直线O1O2是该L图形的面积平分线;
【思考】如图2,∵∠A=∠B=90°,
∴AF∥BC,
∴∠NQO=∠MPO,
∵点O是MN的中点,
∴ON=OM,
在△OQN和△OPM中,
,
∴△OQN≌△OPM(AAS),
∴S△OQN=S△OPM,
∵S梯形ABMN=SMNFEDC,
∴S梯形ABMN﹣S△OPM=SMNFEDC﹣S△OQN,
即SABPON=SCDEFQOM,
∴SABPON+S△OQN=SCDEFQOM+S△OPM,
即S梯形ABPQ=SCDEFQP,
∴直线PQ是L图形ABCDEF的面积平分线.
故答案为:是;
【应用】(1)①如图3﹣1,以直线OC为x轴,OA为y轴,以B为原点,建立平面直角坐标系,同理确定L图形ABCDEF的面积平分线:直线O1O2,
∵AB=4,BC=6,AF=CD=1,
∴B(0,0),F(1,4),D(6,1),K(1,0),
∴线段BF的中点O1的坐标为(,2),线段DK的中点O2的坐标为(,),
设直线O1O2的解析式为:y=kx+b,
则,解得:,
∴直线O1O2的解析式为:y=﹣x+,
当y=0时,﹣x+=0,解得:x=,
∴Q(,0),
当y=1时,﹣x+=1,解得:x=,
∴P(,1),
∴PQ==;
如图3﹣2,同理确定平面直角坐标系,画出L图形ABCDEF的面积平分线:直线O3O4,
∵G(0,1),F(1,4),C(6,0),
∴线段GF的中点O3的坐标为(,),线段CG的中点O4的坐标为(3,),
设直线O3O4的解析式为:y=mx+n,
则,解得:,
∴直线O3O4的解析式为:y=﹣x+,
当y=0时,﹣x+=0,解得:x=,
∴Q(,0),
当y=1时,﹣x+=1,解得:x=,
∴P(,1),
∴PQ==;
∵<;
∴PQ长的最大值为;
②如图4,当GH⊥AB时GH最短,过点E作EM⊥AB于M,
设BG=x,则MG=1﹣x,
根据上下两部分面积相等可知,6x=(4﹣1)×1+(1﹣x)×6,
解得x=,即BG=;
故答案为:;
(2)∵=t(t>0),
∴CD=tAF,
在所有的与铅直方向的两条边相交的面积平分线中,只有与边AB,CD相交的面积平分线,
如图5,直线DE将图形分成上下两个矩形,当上矩形面积小于下矩形面积时,在所有的与铅直方向的两条边相交的面积平分线中,只有与边AB,CD相交的面积平分线,
即(4﹣tAF)•AF<6t•AF,
∴,
∵0<AF<6,
∴0<﹣6<6,
∴.
故答案为:<t<.
【点睛】本题是四边形的综合题,考查了应用与设计作图,矩形的性质和判定,四边形面积的平分,三角形全等的性质和判定等知识,并结合平面直角坐标系计算线段的长,明确面积平分线的画法,并熟练掌握矩形面积平分线是过对角线交点的性质是解题的关键.
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