2024年湖北省武汉市中考数学模拟试卷(3月份)(含解析)
展开1.2024的相反数是( )
A. 2024B. −2024C. 12024D. −12024
2.提高交通安全意识是每一位青少年的“必修课”,以下有关交通安全的标识图,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
3.汉语是中华民族智慧的结晶,成语又是汉语中的精华,是中华文化的一大瑰宝,具有极强的表现力.下列成语描述的事件属于随机事件的是( )
A. 守株待兔B. 竹篮打水C. 画饼充饥D. 瓜熟蒂落
4.下列计算正确的是( )
A. a6b÷a−2=ba3B. (2a−b)2=4a2−b2
C. (−2ab2)3=−6a3b6D. a−6b4÷(−a−5b4)=−1a
5.由个相同的小立方体搭成的几何体如图所示,现拿走一个小立方体,得到几何体的主视图与左视图均没有变化,则拿走的小立方体是( )
A. ①
B. ②
C. ③
D. ④
6.已知反比例函数y=kx(k≠0)在第二象限内的图象与一次函数y=x+b的图象如图所示,则函数y=x2+bx−k−1的图象可能为( )
A. B.
C. D.
7.如图所示,正六边形ABCDEF,任意选择其中三个顶点作为三角形的三个顶点,所得到的三角形恰好是等腰三角形的概率是( )
A. 920
B. 35
C. 310
D. 25
8.已知5a=2b=10,则代数式a+bab的值为( )
A. 15B. 12C. 1D. 2
9.如图,在平面直角坐标系中,点A坐标为(−8,0),点B坐标为(0,6),⊙O的半径为4(O为坐标原点),点C是⊙O上一动点,过点B作直线AC的垂线BP,P为垂足,点C在⊙O上运动一周,则点P运动的路径长等于( )
A. 23π
B. 53π
C. 83π
D. 103π
10.从正整数里取出k个不同的数,使得这k个数中任意两个数之差的绝对值是质数,则k的最大值是( )
A. 3B. 4C. 5D. 6
二、填空题:本题共6小题,每小题3分,共18分。
11.写一个图象经过第一、二、四象限的一次函数表达式______.
12.杭州亚运会开幕式上,约105800000名“数字火炬人”和现场火炬手共同点燃了主火炬塔,实现了首个“数实融合”的点火仪式,将数据105800000用科学记数法表示为______.
13.图①是一台笔记本电脑实物图,如图②,当笔记本电脑的张角∠AOB=150°时,顶部边缘A处离桌面的高度AC的长为11cm,当笔记本电脑的张角∠A′OB=108°时,顶部边缘A′处离桌面的高度A′D的长约为______cm.(A的对应点是点A′,OA′=OA)(参考数据:sin72°≈0.95,cs72°≈0.31,tan72°≈3.08,结果精确到1cm)
14.饮水机中原有水的温度为20℃,通电开机后,饮水机自动开始加热(此过程中,水温y℃与开机时间x分满足一次函数关系),当加热到100℃时自动停止加热,随后水温开始下降(此过程中,水温y℃与开机时间x分成反比例函数关系),当水温降至20℃时,饮水机又自动开始加热,……如此循环下去(如图所示).那么开机后56分钟时,水的温度是 ℃.
15.二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)的自变量x与函数值y的部分对应值如表:
且当x=−12时,与其对应的函数值y>0,有下列结论:①abc>0;②当x>1时,y随x的增大而减小;③关于x的方程ax2+bx+c=t的两个根是 5和1− 5;④m+n>103.其中,正确的结论是______.
16.如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=4,点P为边CD上一动点,连接AP交对角线BD于点E,过点E作EF⊥AP,EF交BC于点F,连接AF交BD于点G,在点P的运动过程中,△AEG面积的最小值为______.
三、解答题:本题共8小题,共72分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
17.(本小题8分)
求满足不等式组5x+1>3(x−1);①12x−1≤7−32x.②的负整数解.
18.(本小题8分)
如图,在△ABC中,∠BAC的平分线交BC于点D,DE//AB,DF//AC.
(1)试判断四边形AFDE的形状,并说明理由;
(2)若∠BAC=90°,且AD=2,直接写出四边形AFDE的面积.
19.(本小题8分)
为弘扬向善、为善优秀品质,助力爱心公益事业,我校组织“人间自有真情在,爱心助力暖人心”慈善捐款活动,八年级全体同学参加了此次活动.随机抽查了部分同学捐款的情况,统计结果如表和如图所示:
请结合上述信息完成下列问题:
(1)直接写出m,n的值;
(2)上述样本数据的中位数为______;
(3)全校有八年级学生1350人,估计捐款金额超过15元(不含15元)的有多少人?
20.(本小题8分)
如图,⊙O是△ABC的外接圆,AB=AC,DA,DC是⊙O的切线,切点分别为A,C.
(1)求证:△ABC∽△DAC;
(2)连接OD,与AC交于点P,连接BP,BD,若CDBC=34,求BPBD的值.
21.(本小题8分)
如图是由小正方形组成的7×6网格,每个小正方形的顶点叫做格点.△ABC的顶点都是格点,仅用无刻度的直尺在给定网格中完成画图,画图过程用虚线表示.
(1)在图1中,D是AB上一点,先画出点B关于AC的对称点B1,再过点D作直线DE,使得DE//BC交AC于点E;
(2)在图2中,先在AC上画点M,使tan∠ABM=35,再在AM上画点N,连接BN,使得S△ABN=23S△ABM.
22.(本小题10分)
问题提出
在2024年中考即将到来之际,学校准备开展“百日誓师,指战中考”活动,小星同学对会场进行装饰.
如图1所示,他在会场的两墙AB、CD之间悬挂一条近似抛物线y=ax2−45x+3的彩带,如图2所示,已知墙AB与CD等高,且AB、CD之间的水平距离BD为8米.
(1)建立模型如图2,直接写出两墙AB、CD的高度,抛物线的顶点坐标;
解决问题
(2)为了使彩带的造型美观,小星把彩带从点M处用一根细线吊在天花板上,如图3所示,使得点M到墙AB距离为3米,使抛物线F1的最低点距墙AB的距离为2米,离地面2米,求点M到地面的距离;
(3)为了尽量避免人的头部接触到彩带,小星现将M到地面的距离提升为3米,通过适当调整M的位置,使抛物线F2对应的二次函数的二次项系数始终为15,若设点M距墙AB的距离为m米,抛物线F2的最低点到地面的距离为n米,探究n与m的关系式,当2≤n≤94时,求m的取值范围.
23.(本小题10分)
在正方形ABCD中,E为正方形内部的一点,AE=AB,连接BE.
图形介绍如图1,若∠EAB=30°,连接CE、DE,求证:BE=CE;
图形研究将△ABE绕点E逆时针旋转至△GFE,连接BG.
(1)如图2,连接CE、CF,若∠EAB=30°,∠CEF=60°,试判断四边形CBGF的形状,并说明理由;
(2)如图3,若点B在△AEG内部且∠GEB=∠GAB,求∠BGA的度数.
24.(本小题12分)
如图,抛物线y=12(x+m)(x−2)交x轴于A、B两点,交y轴于C点,D在第三象限内的抛物线上,连CD、BD,BD交y轴于F,CD//AB时,2DF=3BF.
(1)如图1,求该抛物线的解析式;
(2)如图2,P是抛物线第三象限一个动点,过P作y轴的垂线,垂足为H,连接PB交y轴于点E,设P点横坐标为t,△CPE的面积为S,求S与t之间的函数关系式(不要求写自变量t的取值范围);
(3)在第(2)问的条件下,如图3,点M在线段PH上,且∠OCM=2∠PBO,HE:CM=3:5,求P点坐标及相应S的值.
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:2024的相反数是−2024,
故选:B.
根据只有符号不同的两个数互为相反数进行解答即可得.
本题考查了相反数的定义,熟练掌握相反数的定义是解题的关键.
2.【答案】B
【解析】解:A.该图形既不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故此选项不符合题意;
B.该图形既是轴对称图形,又是中心对称图形,故此选项符合题意;
C.该图形是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不符合题意;
D.该图形是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不符合题意.
故选:B.
根据中心对称图形与轴对称图形的概念,进行判断即可.把一个图形绕某一点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形;如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形.
本题考查的是中心对称图形与轴对称图形的概念,常见的中心对称图形有平行四边形、圆形、正方形、长方形等等.常见的轴对称图形有等腰三角形,矩形,正方形,等腰梯形,圆等等.
3.【答案】A
【解析】解:A、守株待兔,是随机事件,故A符合题意;
B、竹篮打水,是不可能事件,故B不符合题意;
C、画饼充饥,是不可能事件,故C不符合题意;
D、瓜熟蒂落,是必然事件,故D不符合题意;
故选:A.
根据随机事件,必然事件,不可能事件的特点,逐一判断即可解答.
本题考查了随机事件,熟练掌握随机事件,必然事件,不可能事件的特点是解题的关键.
4.【答案】D
【解析】解:a6b÷a−2=a8b,故选项A错误,不符合题意;
(2a−b)2=4a2−4ab+b2,故选项B错误,不符合题意;
(−2ab2)3=−8a3b6,故选项C错误,不符合题意;
a−6b4÷(−a−5b4)=−1a,故选项D正确,符合题意;
故选:D.
计算出各个选项中式子的正确结果,即可判断哪个选项符合题意.
本题考查整式的混合运算,熟练掌握运算法则是解答本题的关键.
5.【答案】C
【解析】解:根据主视图的特点,拿走③不会变化,
根据左视图的特点,拿走①③④都不会变化,
综合来看,拿走③得到几何体的主视图与左视图均没有变化,
故选:C.
根据主视图和左视图的特点,即可得出结果.
本题考查了简单组合体的三视图,解题的关键是具有一定的空间概念.
6.【答案】C
【解析】解:由题知,
反比例函数图象与一次函数图象的一个交点横坐标为−1,
所以x=−1是方程kx=x+b的一个解,
则将x=−1代入x2+bx−k=0得,
1−b−k=0.
将x=−1代入y=x2+bx−k−1得,
y=1−b−k−1=−1,
即函数y=x2+bx−k−1的图象经过点(−1,−1).
显然四个选项只有C选项符合题意.
故选:C.
根据两个函数图象的交点横坐标,得出x=−1是方程kx=x+b的一个解,再利用整体思想即可解决问题.
本题考查一次函数、反比例函数及二次函数的图象,熟知一元二次方程与二次函数之间的关系是解题的关键.
7.【答案】D
【解析】解:如图,正六边形ABCDEF,任意选择其中三个顶点作为三角形的三个顶点,所得到的三角形的个数有20,恰好是等腰三角形的有8个,
故所得到的三角形恰好是等腰三角形的概率是820=25,
故选D.
画出图形,求出三角形的个数和等腰三角形的个数,即可得到结论.
本题考查了概率公式,正确地求得三角形和等腰三角形的个数是解题的关键.
8.【答案】C
【解析】解:∵5a=2b=10,
∴(5a)b=5ab=10b,(2b)a=2ab=10a,
∴5ab⋅2ab=10ab=10a+b,
∴a+b=ab,
∴a+bab=1.
故选:C.
分别将5a=10和2b=10的两边b次方、a次方,得5ab=10b和2ab=10a,将这两个等式的左边和右边分别相乘,得5ab⋅2ab=10ab=10a+b,从而得到a+b=ab,计算a+bab即可.
本题考查幂的乘方与积的乘方,熟练掌握其运算法则是本题的关键.
9.【答案】D
【解析】解:∵点A坐标为(−8,0),点B坐标为(0,6).
∴OA=8,OB=6,
在Rt△AOB中,AB= OA2+OB2=10,
∵BP⊥AC,即∠APB=90°,
∴P在已AB为直径的圆弧上,当AC、AC′与⊙O相切时,即OC⊥AC,
sin∠OAC=OCOA=12,
∴∠OAC=30°,
∴∠C′AC=60°,
∴PP′的弧度=120°,
∴点P运动的路径长=120π×5180=10π3.
故选:D.
由连接AB,由∠APB=90°可知P在已AB为直径的圆弧上运动,再由当AC与圆O相切时,此时是点P运动路径的两端点,再由解三角形求出∠PAP度数,即可得出点P运动路径PP′的度数,从而求解.
本题考查轨迹,坐标与图形的性质,解题的关键是正确运用相关知识.
10.【答案】B
【解析】解:显然4个数1,3,6,8满足题目要求,故所求k的最大值≥4,
若k≥5,记第n个数为an(n为正整数),不妨设a1
(1)若a1为奇数,a2为奇数,于是|a1−a2|=a2−a1为偶数,
又a2−a1为质数,
故a2−a1=2,即a2=a1+2;
若a3为奇数,又a3≠a2,
故a3−a1为不等于2的偶数,
即a3−a1为不小于4的偶数,
即a3−a1为合数,矛盾.
故a3为偶数,a4也只能为偶数,
那么,若a5为奇数,
则a5−a1>a3−a1≥2为偶数,
即a5−a1为不小于4的偶数,
从而a5−a1为合数,矛盾;
若a5为偶数,则a5−a3>a4−a3≥2为偶数,
从而a5−a3为合数,矛盾;
(2)a1为奇数,a2为偶数,
于是a2−a1为奇数,即a2−a1≥3,
若a3为奇数,则a3−a1>a2−a1≥3为偶数,
故a3−a1为合数,矛盾,
所以a3为偶数,且a3>a2,
若a4为奇数,则a4−a1>a3−a1>3为不小于4的偶数,即a4−a1为合数,矛盾;
若a4为偶数,则a4−a2>a3−a2>2为不小于4的偶数,即a4−a2为合数,矛盾;
(3)a1为偶数,a2为奇数或偶数,都类似于(1),(2)可导致矛盾,
综上,所求k的最大值是4,
故选:B.
根据绝对值的定义,结合质数,合数的概念进行判断即可.
本题考查数字变化类规律,解答中涉及绝对值,质数,合数,掌握绝对值的定义是关键.
11.【答案】y=−x+1
【解析】解:设一次函数解析式为y=kx+b,
∵一次函数图象经过第一、二、四象限,
∴k<0,b>0,
∴当k=−1,b=1时,一次函数解析式为y=−x+1.
故答案为y=−x+1.
利用设一次函数解析式为y=kx+b,利用一次函数的性质得到k<0,b>0,然后写出一组满足条件的k、b的值即可.
本题考查了待定系数法求一次函数解析式:先设出函数的一般形式y=kx+b,然后利用一次函数的性质确定满足条件的k、b的值.
12.【答案】1.058×108
【解析】解:105800000用科学记数法表示为1.058×108.
故答案为:1.058×108.
用科学记数法表示绝对值大于1的数,将原数化为a×10n的形式,其中1≤|a|<10,n为整数,n的值等于把原数变为a时小数点移动的位数.
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,表示时关键要正确确定a的值以及n的值.
13.【答案】21
【解析】解:∵∠AOB=150°,
∴∠AOC=180°−∠AOB=30°,
在Rt△ACO中,AC=11cm,
AO=2AC=22(cm),
由题意得:
AO=A′O=22cm,
∵∠A′OB=108°,
∴∠A′OD=180°−∠A′OB=72°,
在Rt△A′DO中,A′D=A′O⋅sin72°≈22×0.95≈21(cm).
故答案为:21.
利用平角定义先求出∠AOC=30°,然后在Rt△ACO中,利用锐角三角函数的定义求出AO的长,从而求出A′O的长,再利用平角定义求出∠A′OD的度数,最后在Rt△A′DO中,利用锐角三角函数的定义进行计算即可解答.
本题考查了解直角三角形的应用,熟练掌握锐角三角函数的定义是解题的关键.
14.【答案】50
【解析】解:当0≤x≤8时,设水温y与开机时间x的函数关系为:y=kx+b,
依据题意,得b=208k+b=100,
解得:k=10b=20,
故此函数解析式为:y=10x+20;
在水温下降过程中,设水温y与开机时间x的函数关系式为:y=mx,
依据题意,得:100=m8,
解得:m=800,
∴y=800x,
当y=20时,20=800x,
解得:t=x=40,
∵56−40=16>8,
∴当x=16时,y=80016=50.
故答案为:50.
根据一次函数图象上两点的坐标,利用待定系数法即可求出当0≤x≤8时,水温y与开机时间x的函数关系式;由点(8,100),利用待定系数法即可求出当8≤x≤t时,水温y与开机时间x的函数关系式,再将y=20代入该函数关系式中求出x值即可,由56−40=16>8,将x=16代入反比例函数关系式中求出y值即可得出结论.
本题考查了反比例函数的应用,解题的关键是根据点的坐标,利用待定系数法求出函数关系式.
15.【答案】①③④
【解析】解:∵抛物线经过(0,−1),(1,−1),
∴抛物线对称轴为直线x=12,c=−1
∵x=0时,y<0,x=−12时y>0,
∴x<12时,y随x增大而减小,即图象开口向上,
∴a>0,
∵−b2a=12,
∴b=−a<0,
∴abc>0,①正确.
∵x>12时,y随x增大而增大,
∴x>1时,y随x增大而增大,
∴②错误.
∵抛物线经过( 5,t),抛物线的对称轴为直线x=12,
∴抛物线经过点(1− 5,t),
∴关于x的方程ax2+bx+c=t的两个根是 5和1− 5,③正确.
∵b=−a,c=−1,
∴y=ax2−ax−1,
当x=−12时,y=14a+12a−1>0,
∴a>43.
当x=−1时,m=2a−1,当x=2时,n=2a−1,
∴m+n=4a−2>103,④正确.
故答案为:①③④.
由抛物线经过(0,−1),(1,−1)可得抛物线对称轴为−b2a=12,c=−1,再根据x=−12时,y>0可判断a与b的符号,进而判断①②,由抛物线的对称性可得抛③物线经过点(1− 5,t),从而判断③,由x=−12时,y>0可判断a的取值范围,进而判断④.
本题考查二次函数图象上点的坐标特征,解题关键是掌握二次函数的性质,掌握二次函数与方程的关系.
16.【答案】4825
【解析】解:设BF=x.
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ABF=∠BAD=90°,AD=BC=4,AD//CB,
∵AB=3,
∴AF= BF2+AB2= x2+9,BD= AB2+AD2= 32+42=5,
∵AD//BF,
∴AGGF=DGGB=ADBF=4x,
∴AG=4x+4⋅ x2+9,DG=4x+4×5=20x+4,
∵AE⊥EF,
∴∠AEF=∠ABF=90°,
∴A,B,F,E四点共圆,
∴∠FAE=∠FBE,
∵∠ADB=∠FBD,
∴∠GAE=∠ADG,
∵∠AGE=∠AGD,
∴△AGE∽△DGA,
∴AGDG=GEAG,
∴AG2=GE⋅GD,
∴EG=AG2DG=4(x2+9)5(x+4),
令EG=y,
则有5yx+20y=4x2+36,
∴4x2−5yx+36−20y=0,
由题意(5y)2−4×4×(36−20y)≥0,
∴25y2+320y−16×36≥0,
∴(5y−8)(5y+72)≥0,
解得y≥85或y≤−725,
∴EG的最小值为85,
过点A作AH⊥BD于点H.如图1,
∵12⋅BD⋅AH=12⋅AB⋅AD,
∴AH=3×45=125,
∴△AEG的面积的最小值为12×85×125=4825.
解法二:如图2,作△AEG的外接圆O,过点A作AH⊥BD一点H,过点O作OM⊥BD于点M,连接OE,OG.
由题意∠GOM=∠EOM=∠EAG=∠DBC,
∴tan∠GOM=tan∠DBC=34,
设GM=3m,OM=4m,则GE=6m,OA=OG=5m,
∵OA+OM≥AH,
∴5m+4m≥125,
∴m≥415,
GE=6m≥85,
∴S△AEG=12⋅AH⋅EG≥4825,
∴△AEG的面积的最小值为4825.
故答案为:4825.
设BF=x.想办法用x表示出EG,根据一元二次方程,利用根的判别式,求出EG的最小值,可得结论.
本题考查相似三角形的判定和性质,一元二次方程的根的判别式等知识,解题的关键是学会利用参数解决问题,属于中考填空题中的压轴题.
17.【答案】解:5x+1>3(x−1)①12x−1≤7−32x②,
解不等式①,得:x>−2,
解不等式②,得:x≤4,
∴该不等式组的解集为−2
【解析】先解出每个不等式,即可得到不等式组的解集,然后写出该不等式组的负整数解即可.
本题考查解一元一次不等式组、一元一次不等式组的整数解,解答本题的关键是明确解一元一次不等式的方法.
18.【答案】解:(1)四边形AFDE是菱形,理由是:
∵DE//AB,DF//AC,
∴四边形AFDE是平行四边形,
∵AD平分∠BAC,
∴∠FAD=∠EAD,
∵DE//AB,
∴∠EDA=∠FAD,
∴∠EDA=∠EAD,
∴AE=DE,
∴平行四边形AFDE是菱形;
(2)∵∠BAC=90°,
∴四边形AFDE是正方形,
∵AD=2,
∴AF=DF=DE=AE=2 2= 2,
∴四边形AFDE的面积为 2× 2=2.
【解析】(1)根据DE//AB,DF//AC判定四边形AFDE是平行四边形,再根据平行线的性质和角平分线的定义得到∠EDA=∠EAD,可得AE=DE,即可证明;
(2)根据∠BAC=90°得到菱形AFDE是正方形,根据对角线AD求出边长,再根据面积公式计算即可.
本题考查了菱形的判定,正方形的判定和性质,平行线的性质,角平分线的定义,解题的关键是掌握特殊四边形的判定方法.
19.【答案】15元
【解析】解:(1)被调查的总人数为8÷16%=50(人),
则m=50−(8+14+6+4)=18,
∴n%=1850×100%=36%,即n=36;
(2)上述样本数据的中位数为15+152=15(元),
故答案为:15元;
(3)1350×6+450=270(人),
答:估计捐款金额超过15元(不含15元)的约有270人.
(1)先根据捐款5元的人数及其所占百分比求出总人数,继而可得m、n的值;
(2)根据中位数的定义求解即可;
(3)总人数乘以样本中捐款金额超过15元(不含15元)的人数所占比例即可.
本题考查扇形统计图,条形统计图,中位数、众数以及样本估计总体,理解两个统计图中数量之间的关系,掌握中位数、众数的计算方法是正确解答的前提.
20.【答案】(1)证明:连接AO并延长交BC于点E,
,
∵AB=AC,
∴AE⊥BC,
∵DA,DC是⊙O的切线,
∴AE⊥AD,DA=DC,
∴AD//BC,∠DAC=∠DCA.
∴∠DAC=∠ACB,
∵AB=AC,
∴∠B=∠ACB,
即∠B=∠ACB=∠DAC=∠DCA,
∴△ABC∽△DAC;
(2)过点P作PF⊥BC,交BC于点F,过D作DM⊥BC,交BC延长线于点M,
,
∵△ABC∽△DAC,
∴ACDC=BCAC,
∵CDBC=34,
∴设CD=3x,则BC=4x,AB=AC=2 3x,AD=3x,
∵DA,DC是⊙O的切线,
∴OD垂直平分AC,即P是AC的中点,
∴PA=PC= 3x,
∵DM⊥BC,AE⊥AD,AE⊥BC,
∴∠DME=∠DAE=∠AEM=90°,
∴四边形AEMD是矩形,
∴EM=AD=3x,AE=DM,
∵AC2=AE2+EC2,DC2=DM2+CM2,
∴AC2−EC2=CD2−CM2,
∴CM=x,EC=2x,
∴DM=AE= AC2−EC2=2 2x,
∵AE⊥BC,AB=AC,
∴BE=EC=2x,
∴BM=5x,
∴BD= DM2+BM2= 33x,
∵PF⊥BC,
∴∠PFC=90°=∠AEC,
∵∠PCF=∠ACE,
∴△PCF∽△ACE,
∴AEPF=ECFC=ACAP,
∵P是AC的中点,
∴AC=2AP,即EC=2FC,AE=2PF,
∴FC=x,BF=3x,PF= 2x,
∴BP= PF2+BF2= 11x,
∴BPBD= 1133= 33,
故答案为: 33.
【解析】(1)连接AO并延长交BC与点E,由垂径定理可得AE⊥BC,再由切线的性质即可得AD//BC,根据平行线、三角形的性质得出∠B=∠ACB=∠DAC=∠DCA,即可得证;
(2)因为△ABC∽△DAC,所以ACDC=BCAC,已知CDBC=34,设CD=3x,可得BC、AB、AC、AD的长,因为DA,DC是⊙O的切线,所以OD垂直平分AC,即P是AC的中点,可得PA、PC的长,因为DM⊥BC,AE⊥AD,AE⊥BC,所以∠DME=∠DAE=∠AEM=90°,可得四边形AEMD是矩形,EM、AE=DM,因为AC2=AE2+EC2,DC2=DM2+CM2,可得CM、EC、DM、AE的长,因为AE⊥BC,AB=AC,可得BE、EC、BM的长,由勾股定理可得BD的长,因为PF⊥BC,所以∠PFC=90°=∠AEC,因为∠PCF=∠ACE,可得△PCF∽△ACE,所以AEPF=ECFC=ACAP,因为P是AC的中点,所以AC=2AP,即EC=2FC,AE=2PF,可得FC、BF、PF的长,由勾股定理求得BP的长,可得BPBD的值.
本题考查了相似三角形的判定与性质,关键是掌握相似三角形的性质.
21.【答案】解:(1)如图1,点B1,直线DE即为所求;
(2)如图2,点M,N即为所求.
【解析】(1)根据轴对称的性质找到点B1,连接B1D交AC于点T,作直线BT交AB1于点W,作直线DW交AC于点E,则点B1,直线DE即为所求;
(2)取格点P,Q,R,连接AR,PQ交于点S,连接BS交AC于点M,点M即为所求;另AB为一条对角线作平行四边形AMBL,取AL上的一个三等分点J,BM延长线上一点K,M=LJ,连接JK交AM于点N,则N即为所求.
本题考查网格作图,解答中涉及相似三角形的判定与性质,平行四边形的判定和性质,平行线分线段成比例,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.
22.【答案】解:(1)由题意得,抛物线的对称轴为x=4,
则x=4=−b2a=−452a,
解得:a=0.1;
则抛物线的表达式为:y=0.1x−0.8x+3,
则点A(0,3),即AB=CD=3(米),
当x=4时,y=0.1x2−0.8x+3=1.4,
即顶点坐标为:(4,1.4);
(2)设抛物线的表达式为:y=a′(x−2)2+2,
将点A的坐标代入上式得:3=a′(0−2)2+2,
解得:a′=14,
则抛物线的表达式为:y=14(x−2)2+2,
当x=3时,y=14(x−2)2+2=2.25(米),
即点M到地面的距离为2.25米;
(3)由题意知,点M、C纵坐标均为3,则右侧抛物线关于M、C对称,
则抛物线的顶点的横坐标为:12(m+8)=4+12m,
则抛物线的表达式为:y=15(x−4−12m)2+n,
将点C的坐标代入上式得:3=15(8−4−12m)2+n,
整理得:n=−120m2+45m−15;
当n=2时,即2=−120m2+45m−15,
解得:m=8−2 5(不合题意的值已舍去);
当n=94时,
同理可得:m=8− 15,
故m的取值范围为:8−2 5≤m≤8− 15.
【解析】(1)由待定系数法求出函数表达式,进而求解;
(2)由待定系数法求出函数表达式,当x=3时,y=14(x−2)2+2=2.25,即可求解;
(3)设出抛物线的表达式为:y=15(x−3−12m)2+n,将点C的坐标代入上式得:3=15(8−3−12m)2+n,得到n=−120m2+45m−15,进而求解.
本题考查二次函数的应用,解答此类问题的关键是明确题意,求出函数相应的解析式,根据函数的顶点式可以求得函数的最值.
23.【答案】图形介绍:证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC=CD=AD,∠BAD=90°,
∵∠EAB=30°,
∴∠EAD=60°,
∴△ADE是等边三角形,
∴AE=AD=DE,∠ADE=30°,
∴DE=CD,∠CDE=30°,
又∵AE=CD,
∴△ABE≌△DCE,
∴BE=CE;
图形研究:(1)四边形CBGF是平行四边形,理由如下:
由旋转可知,AB=GF,AE=EG,BE=EF,∠EAB=∠EGF=30°,
又∵BE=CE,
∴CE=EF,
又∵∠CEF=60°,
∴△CEF是等边三角形,
又∵AB=BC,AB=GF,
∴BC=GF=GE,
在△ABE中,AB=AE,∠EAB=30°,
∴∠ABE=∠AEB=75°,
∴∠GEF=75°,∠CBE=15°,
∵BE=CE,
∴∠CBE=∠BCE=15°,
∴∠CEB=150°,
∴∠GEB=∠BEC−∠CEF−∠GEF=150°−60°−75°=15°,
在△BCE与△EGB中,
BE=EB∠CBE=∠GEBBC=EG,
∴△BCE≌△EGB(SAS),
∴CE=BG,
∴CF=BG,
在四边形CBGF中,CF=BG,BC=GF,
∴四边形CBGF为平行四边形;
(2)解:在△ABE与△AEG中,
∠EAB+∠AEB+∠ABE=180°,∠EAB+∠AEB+∠GEB+∠GAB+∠AGE=180°,
又∵∠GEB=∠GAB,
∴2∠GAB+∠AGE=∠ABE=75°,
∵AE=EG,
∴∠EAG=∠AGE,
即∠GAB+30°=∠AGE,
∴3∠GAB+30°=75°,
∴∠GAB=∠GEB=15°,
∵△BCE≌△EGB,△EGB为等腰三角形,
∴∠BGE=15°,
∴∠BGA=∠AGE−∠BGE=30°.
【解析】图形介绍:根据正方形的性质找出相等的边,再根据角度关系推出△ADE为等边三角形,最后判定△ABE≌△DCE即可证明结论;
图形研究:(1)先推出BC=GF,再根据已知条件求出∠GEB的大小,判定△BCE≌△EGB后得到CF=BG,根据两组对边分别相等的四边形是平行四边形即可判定结论;
(2)根据三角形内角和定理推出各角之间的关系,求出∠GEB的度数后根据①的结论可以求出∠BGE的度数,即可求出∠BGA的度数.
本题是四边形综合题,主要考查正方形的性质,旋转的性质,全等三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,平行四边形的判定等知识点,深入理解题意是解决问题的关键.
24.【答案】解:(1)令y=0,可得,x=−m或m=2,
∴B(2,0),A(−m,0),
令x=0,可得:y=−m,
∴C(0,−m),
∵CD//AB,2DF=3BF,
∴OB:CD=BF:DF=2:3,
∴CD=3,
∴抛物线的对称轴直线为x=−32,
即2−m2=−32,
∴m=5,
∴抛物线的解析式为:y=12x2+32x−2;
(2)∵m=5,
∴A(−5,0),B(2,0),C(0,−5),
∵P在抛物线上,且P的横坐标为t,
∴P的纵坐标为12t2+32t−5,
设PB的表达式为:y=kx+b,
∴0=2k+b12t2+32t−5=kt+b,
解得:k=t+52,b=−t−5,
∴E(0,−t−5),
∴EC=−t−5+5=−t,
∴S=12×(−t)×(−t)=12t2;
(3)过点E作CE垂线,作∠OCM的平分线交CE的垂线于F,过F作EP的平行线交HP的延长线于N点,连接CN,如图:
∵HP//AB,
∴∠HPB=∠PBO,
∵∠OCM=2∠PBO,∠OCM=2∠ECF,
∴∠PBO=∠ECF,
∴∠HPB=∠ECF,
又∵∠PHE=∠CEF=90°,PH=EC=−t,
∴△PHE≌△CEF(ASA),
∴EF=EH,EP=CF,
设EF=EH=3a,CM=5a,则HC=−t−3a,
∵EF//PN,FN//EP,
∴四边形EFNP为平行四边形,
∴PN=EF=3a,
∴NH=PH+PN=−t+3a,
∵FN=EP,EP=CF,
∴FN=CF,
∴∠FNC=∠FCN,
又∵∠FNM=∠ECF=∠FCM,
∴∠FNC−∠FNM=∠FCN−∠FCM,
即∠MNC=∠MCN,
∴MN=MC=5a,
∴MH=NH−MN=−t+3a−5a=−t−2a,
在Rt△MHC中,MH2+CH2=MC2,
∴(−t−2a)2+(−t−3a)2=(5a)2,
解得:t=−6a或a(取负值舍去),
∵tan∠EPH=EHPH=12,tan∠PBO=OEOB=t+52,
∴t+52=12,
∴t=−4,
∴P(−4,−3),S=12t2=8.
【解析】(1)根据平行线分线段成比例求出CD的长,然后根据CD平行于x轴,求出对称轴即可求出m的值,代入求出抛物线的解析式即可;
(2)用待定系数法求出PB所在直线的表达式,从而求得E的坐标,根据三角形面积公式求出S关于t的表达式即可;
(3)作∠OCM的平分线,根据第二问所得PH=CE,构造全等三角形,然后构造平行四边形从而得到一个等腰三角形,从而求出EH和CM的长度与t的关系,最后根据等角的三角函数值相等求出t的值即可求解.
本题主要考查了二次函数的综合,根据角的二倍关系,合理构造全等三角形以及等腰三角形是本题解题的关键.x
…
−1
0
1
2
…
y=ax2+bx+c
…
m
−1
−1
n
t
…
捐款金额/元
5
10
15
20
25
人数/名
8
14
m
6
4
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