2024年山东省枣庄市台儿庄区中考数学一模试卷(含解析)
展开1.下列计算正确的是( )
A. (−3x)2=−9x2B. 7x+5x=12x2
C. (x−3)2=x2−6x+9D. (x−2y)(x+2y)=x2+4y2
2.刘慈欣科幻巨作《三体》中所描述的三体文明距地球大约400000000千米,它们之间被大量氢气和暗物质纽带连接,看起来似乎是连在一起的“三体星系”.其中数字400000000用科学记数法表示为( )
A. 4×108B. 4×106C. 0.4×108D. 4000×104
3.一个不透明的口袋中有三个完全相同的小球,分别标号为1,2,3,随机摸取一个小球然后放回,再随机摸取一个球,则两次取出的小球标号相同的概率是( )
A. 13B. 19C. 29D. 49
4.在平面直角坐标系中,△ABC的位置如图所示,将△ABC先向左平移3个单位,再作出其关于x轴的对称图形,则A点的对应点的坐标为( )
A. (−3,−2)
B. (−1,−2)
C. (−2,−2)
D. (−2,−3)
5.若关于x的不等式组4(x−1)>3x−15x>3x+2a的解集为x>3,则a的取值范围是( )
A. a>3B. a<3C. a≥3D. a≤3
6.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠BAC的平分线交BC于点D,DE//AB,交AC于点E,DF⊥AB于点F,DE=5,DF=3,则下列结论错误的是( )
A. BF=1
B. DC=3
C. AE=5
D. AC=9
7.如图,一次函数y=ax+b的图象与反比例函数y=kx的图象交于点A(2,3),B(m,−2),则不等式ax+b>kx的解是( )
A. −3
8.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c为常数)关于直线x=1对称.下列五个结论:
①abc>0;②2a+b=0;③4a+2b+c>0;④am2+bm>a+b;⑤3a+c>0.其中正确的有( )
A. 4个
B. 3个
C. 2个
D. 1个
9.如图,在3×3的正方形网格中,小正方形的顶点称为格点,顶点均在格点上的图形称为格点图形,图中的圆弧为格点△ABC外接圆的一部分,小正方形边长为1,图中阴影部分的面积为( )
A. 52π−74
B. 52π−72
C. 54π−74
D. 54π−72
10.如图,边长为6的正方形ABCD中,M为对角线BD上的一点,连接AM并延长交CD于点P,若PM=PC,则AM的长为( )
A. 3( 3−1)
B. 3(3 3−2)
C. 6( 3−1)
D. 6(3 3−2)
二、填空题:本题共6小题,每小题3分,共18分。
11.若|a−1|+(b−3)2=0,则 a+b= ______.
12.因式分解:ax2−2ax+a=______.
13.若关于x的分式方程1−xx−2=m2−x−2有增根,则m的值是______.
14.如图,△ABC在边长为1个单位的方格纸中,△ABC的顶点在小正方形顶点位置,那么∠ABC的正切值为______.
15.如图,点P在函数y= 3x(x>0)的图象上运动,O为坐标原点,点A为PO的中点,以点P为圆心,PA为半径作⊙P,则当⊙P与坐标轴相切时,点P的坐标为______.
16.在直角坐标系中,点A1从原点出发,沿如图所示的方向运动,到达位置的坐标依次为:A2(1,0),A3(1,1),A4(−1,1),A5(−1,−1),A6(2,−1),A7(2,2),….若到达终点An(506,−505),则n的值为______.
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6分)
计算:(3.14−π)0−(−12)−2+2cs60°−|1− 3|+ 12;
18.(本小题8分)
先化简,再求值:(1−1x+1)÷xx2+2x+1,其中x=2.
19.(本小题8分)
市体育局对甲、乙两运动队的某体育项目进行测试,两队人数相等,测试后统计队员的成绩分别为:7分、8分、9分、10分(满分为10分).依据测试成绩绘制了如图所示尚不完整的统计图表:
甲队成绩统计表
请根据图表信息解答下列问题:
(1)填空:α= ______°,m= ______;
(2)补齐乙队成绩条形统计图;
(3)①甲队成绩的中位数为______,乙队成绩的中位数为______;
②分别计算甲、乙两队成绩的平均数,并从中位数和平均数的角度分析哪个运动队的成绩较好.
20.(本小题9分)
如图,点A在反比例函数y=kx(x>0)的图象上,AB⊥y轴于点B,tan∠AOB=12,AB=2.
(1)求反比例函数的解析式;
(2)点C在这个反比例函数图象上,连接AC并延长交x轴于点D,且∠ADO=45°,求点C的坐标.
21.(本小题8分)
创建文明城市,构建美好家园.为提高垃圾分类意识,幸福社区决定采购A,B两种型号的新型垃圾桶.若购买3个A型垃圾桶和4个B型垃圾桶共需要580元,购买6个A型垃圾桶和5个B型垃圾桶共需要860元.
(1)求两种型号垃圾桶的单价;
(2)若需购买A,B两种型号的垃圾桶共200个,总费用不超过15000元,至少需购买A型垃圾桶多少个?
22.(本小题9分)
如图,在△ABC中,∠ACB=90°,点D是AB上一点,且∠BCD=12∠A,点O在BC上,以点O为圆心的圆经过C、D两点.
(1)试判断直线AB与⊙O的位置关系,并说明理由;
(2)若sinB=35,⊙O的半径为3,求AC的长.
23.(本小题12分)
(1)如图1,在矩形ABCD中,点E,F分别在边DC,BC上,AE⊥DF,垂足为点G.求证:△ADE∽△DCF.
【问题解决】
(2)如图2,在正方形ABCD中,点E,F分别在边DC,BC上,AE=DF,延长BC到点H,使CH=DE,连接DH.求证:∠ADF=∠H.
【类比迁移】
(3)如图3,在菱形ABCD中,点E,F分别在边DC,BC上,AE=DF=11,DE=8,∠AED=60°,求CF的长.
24.(本小题12分)
如图,二次函数y=x2+bx+c的图象交x轴于点A、B,交y轴于点C,点B的坐标为(1,0),对称轴是直线x=−1,点P是x轴上一动点,PM⊥x轴,交直线AC于点M,交抛物线于点N.
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)若点P在线段AO上运动(点P与点A、点O不重合),求四边形ABCN面积的最大值,并求出此时点P的坐标;
(3)若点P在x轴上运动,则在y轴上是否存在点Q,使以M、N、C、Q为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出所有满足条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:∵(−3x)2=9x2,
∴A选项的运算不正确,不符合题意;
∵7x+5x=12x,
∴B选项的运算不正确,不符合题意;
∵(x−3)2=x2−6x+9,
∴C选项的运算正确,符合题意;
∵(x−2y)(x+2y)=x2−4y2,
∴D选项的运算不正确,不符合题意.
故选:C.
利用幂的乘方与积的乘方的性质,合并同类项的法则,完全平方公式和平方差公式对每个选项进行主要判断即可得出结论.
本题主要考查了整式的混合运算,幂的乘方与积的乘方的性质,合并同类项的法则,完全平方公式和平方差公式,熟练掌握上述性质与公式是解题的关键.
2.【答案】A
【解析】解:400000000=4×108.
故选:A.
用科学记数法表示较大的数时,一般形式为a×10n,其中1≤|a|<10,n为整数,且n比原来的整数位数少1,据此判断即可.
此题主要考查了用科学记数法表示较大的数,一般形式为a×10n,其中1≤|a|<10,确定a与n的值是解题的关键.
3.【答案】A
【解析】解:根据题意,画树状图如下:
共有9种等可能结果,其中两次摸出的小球标号相同的有3种,
∴两次摸出的小球标号相同的概率是39=13.
故选:A.
首先根据题意画出树状图,然后由树状图求得所有等可能的结果与两次摸出的小球标号和大于4的情况,再利用概率公式即可求得答案.
此题考查了树状图法与列表法求概率.用到的知识点为:概率=所求情况数与总情况数之比.
4.【答案】D
【解析】解:如图所示:
△A′B′C′为平移后的三角形;
△A″B″C″为关于x轴的对称图形.
由图可知,A点的对应点A″(−2,−3).
故选:D.
先根据平移的性质画出平移后的三角形,再根据关于x轴的点的坐标特点描出各点,把各点连接起来,得出A点坐标即可.
本题考查的是坐标与图形变化,熟知关于x轴对称的图形与图形平移的性质是解答此题的关键.
5.【答案】D
【解析】解:4(x−1)>3x−1①5x>3x+2a②,
解不等式①得:x>3,
解不等式②得:x>a,
∵不等式组的解集是x>3,
∴a≤3.
故选:D.
用含a的式子表示出不等式的解,结合条件进行求解即可.
本题主要考查解一元一次不等式组,解答的关键是明确“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.
6.【答案】A
【解析】解:∵AD平分∠BAC,∠C=90°,DF⊥AB,
∴∠1=∠2,DC=DF=3,∠C=∠DFB=90°,
∵DE//AB,
∴∠2=∠3,
∴∠1=∠3,
∴AE=DE=5,
故选项B、C正确;
∴CE= DE2−CD2= 52−32=4,
∴AC=AE+CE=5+4=9,故选项D正确;
故选:A.
根据角平分线的性质和和勾股定理,可以求得CD和CE的长,再根据平行线的性质,即可得到AE的长,从而可以判断B和C,然后即可得到AC的长,即可判断D;从而可得到答案.
本题考查勾股定理、全等三角形的判定和性质、等腰三角形的性质、角平分线的性质,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.
7.【答案】A
【解析】解:∵A(2,3)在反比例函数上,
∴k=6.
又B(m,−2)在反比例函数上,
∴m=−3.
∴B(−3,−2).
结合图象,
∴当ax+b>kx时,−3
故选:A.
依据题意,首先求出B点的横坐标,再直观得出一次函数值大于反比例函数值时自变量的取值范围,即为不等式的解集.
本题主要考查反比例函数、一次函数的图象和性质,通过图象直接得出一次函数的值大于反比例函数值时自变量x的取值范围.
8.【答案】B
【解析】解:∵抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c为常数)关于直线x=1对称,
∴−b2a=1,
∵a>0,
∴b=−2a<0,
∵c<0,
∴abc>0,
故①正确;
∴b=−2a,
∴2a+b=0,
故②正确;
∵x=0时,y<0,对称轴为直线x=1,
∴x=2时,y<0,
∴4a+2b+c<0,
故③错误;
∵抛物线开口向上,对称轴为直线x=1,
∴am2+bm+c≥a+b+c,即am2+bm≥a+b,
故④错误;
∵x=−1时,y>0,
∴a−b+c>0,
∴b=−2a,
∴3a+c>0.
故⑤正确.
故选:B.
由抛物线开口方向以及与y轴的交点可知a>0,c<0,根据对称轴为直线x=1得出b=−2a<0,即可判断①;由对称轴为直线x=1得出2a+b=0,即可判断②;由抛物线的对称性即可判断③;根据函数的最值即可判断④,由x=−1时,y>0,得出a−b+c>0,由b=−2a得出3a+c>0即可判断⑤.
本题考查二次函数图象与系数的关系,二次函数图象上点的坐标特征,熟练掌握二次函数的图象与性质是解题的关键.
9.【答案】D
【解析】解:如图:作AB的垂直平分线MN,作BC的垂直平分线PQ,设MN与PQ相交于点O,连接OA,OB,OC,则点O是△ABC外接圆的圆心,
由题意得:OA2=12+22=5,
OC2=12+22=5,
AC2=12+32=10,
∴OA2+OC2=AC2,
∴△AOC是直角三角形,
∴∠AOC=90°,
∵AO=OC= 5,
∴图中阴影部分的面积=扇形AOC的面积−△AOC的面积−△ABC的面积
=90π×( 5)2360−12OA⋅OC−12AB⋅1
=5π4−12× 5× 5−12×2×1
=5π4−52−1
=5π4−72,
故选:D.
作AB的垂直平分线MN,作BC的垂直平分线PQ,设MN与PQ相交于点O,连接OA,OB,OC,则点O是△ABC外接圆的圆心,先根据勾股定理的逆定理证明△AOC是直角三角形,从而可得∠AOC=90°,然后根据图中阴影部分的面积=扇形AOC的面积−△AOC的面积−△ABC的面积,进行计算即可解答.
本题考查了三角形的外接圆与外心,扇形面积的计算,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.
10.【答案】C
【解析】解:方法1:
∵PM=PC,
∴∠PMC=∠PCM,
∴∠DPA=∠PMC+∠PCM=2∠PCM=2∠PAD,
∵∠DPA+∠PAD=90°,
∴∠APD=60°,∠PAD=30°,
∴PD=AD 3=2 3,∠CPM=120°,
∴CP=CD−PD=6−2 3,
在△PCM中,∠CPM=120°,PM=PC,
∴CM= 3CP=6 3−6,
由正方形对称性知AM=CM=6( 3−1),
故选:C.
方法2:
以B为原点,BC所在直线为x轴建立直角坐标系,如图:
∵正方形ABCD边长为6,
∴A(0,6),D(6,6),C(6,0),
由B(0,0),D(6,6)可得直线BD解析式为y=x,
设M(m,m),
由A(0,6),M(m,m)得直线AM解析式为y=m−6mx+6,
在y=m−6mx+6中,令x=6得y=12m−36m,
∴P(6,12m−36m),
∵PM=PC,
∴(m−6)2+(m−12m−36m)2=(12m−36m)2,
∴m2−12m+36+m2−2(12m−36)+(12m−36m)2=(12m−36m)2,
整理得m2−18m+54=0,
解得m=9+3 3(不符合题意,舍去)或m=9−3 3,
∴M(9−3 3,9−3 3),
∴AM= (9−3 3)2+(9−3 3−6)2=6( 3−1),
故选:C.
以B为原点,BC所在直线为x轴建立直角坐标系,由正方形ABCD边长为6,可知A(0,6),D(6,6),C(6,0),直线BD解析式为y=x,设M(m,m),可得直线AM解析式为y=m−6mx+6,即得P(6,12m−36m),由PM=PC,有(m−6)2+(m−12m−36m)2=(12m−36m)2,解得m=9+3 3(不符合题意,舍去)或m=9−3 3,故M(9−3 3,9−3 3),从而求出AM=6( 3−1).
本题考查正方形性质及应用,解题的关键是建立直角坐标系,求出M的坐标.
11.【答案】2
【解析】解:|a−1|+(b−3)2=0,
∵|a−1|≥0,(b−3)2≥0,
∴a−1=0,b−3=0,
则a=1,b=3,
那么 a+b= 1+3=2,
故答案为:2.
根据绝对值及偶次幂的非负性求得a,b的值,然后代入 a+b中计算即可.
本题考查绝对值及偶次幂的非负性和算术平方根的定义,结合已知条件求得a,b的值是解题的关键.
12.【答案】a(x−1)2
【解析】【分析】
此题主要考查了提取公因式法、公式法分解因式,正确运用乘法公式是解题关键.
直接提取公因式a,再利用完全平方公式分解因式.
【解答】
解:ax2−2ax+a
=a(x2−2x+1)
=a(x−1)2.
故答案为:a(x−1)2.
13.【答案】1
【解析】解:∵1−xx−2=m2−x−2,
去分母,得:1−x=−m−2(x−2);
∵分式方程有增根,
∴x=2,
把x=2代入1−x=−m−2(x−2),
则1−2=−m−2(2−2),
解得:m=1;
故答案为:1.
先把分式方程去分母变为整式方程,然后把x=2代入计算,即可求出m的值.
此题考查了分式方程的增根,增根确定后可按如下步骤进行:①化分式方程为整式方程;②把增根代入整式方程即可求得相关字母的值.
14.【答案】12
【解析】解:由图可得,
AC= 12+12= 2,AB= 12+32= 10,BC= 22+22=2 2,
∴AC2+BC2=AB2,
∴△ACB是直角三角形,
∴tan∠ABC=ACBC= 22 2=12,
故答案为:12.
根据题意和图形,可以求得AC、BC和AB的长,然后根据勾股定理的逆定理可以判断△ACB的形状,然后即可求得∠ABC的正弦值.
本题考查勾股定理的逆定理、解直角三角形,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.
15.【答案】( 3,1)或(1, 3)
【解析】【分析】
本题考查了反比例函数图象上点的坐标特征、两点间的距离公式以及切线的性质,解题的关键是分圆P与x(或y)轴相切分类讨论.本题属于基础题,难度不大,解决该题型题目时,设出点P的坐标,根据切线的性质,找出P点坐标与半径之间的关系是关键.
结合点P在反比例函数图象上,设出点P的坐标,由两点间的距离公式求出OP的长度,由点A为OP的中点,即可找出PA的长度,再根据相切的两种不同形式分类,结合点P的坐标以及圆的半径即可得出关于P点横坐标的一元高次方程,解方程即可得出结论.
【解答】
解:∵点P为函数y= 3x(x>0)的图象上的点,
∴设点P的坐标为(n, 3n)(n>0).
∴OP= n2+( 3n)2.
∵点A为PO的中点,
∴PA=12OP=12 n2+( 3n)2.
⊙P与坐标轴相切分两种情况:
①⊙P与x轴相切,此时有12 n2+( 3n)2= 3n,
整理得:n2=9n2,解得:n2=3,或n2=−3(舍去),
解n2=3,得:n1= 3,n2=− 3(舍去),
此时点P的坐标为( 3,1);
②⊙P与y轴相切,此时有12 n2+( 3n)2=n,
整理得:n2=1n2,解得:n2=1,或n2=−1(舍去),
解n2=1,得:n3=1,a4=−1(舍去),
此时点P的坐标为(1, 3).
综上可知:点P的坐标为( 3,1)或(1, 3).
故答案为( 3,1)或(1, 3).
16.【答案】2022
【解析】解:由题知,
点A3的坐标为(1,1);
点A7的坐标为(2,2);
点A11的坐标为(3,3);
点A15的坐标为(4,4);
…,
由此可见,点A4n−1的坐标可表示为(n,n)(n为正整数),
当n=506时,
4n−1=2023,
即点A2023的坐标为(506,506),
所以点A2022的坐标为(506,−505).
即n的值为2022.
故答案为:2022.
根据所给点的运动方式,发现第一象限角平分线上点的坐标规律即可解决问题.
本题考查点的坐标变化规律,能根据所给点的运动方式发现点A4n−1的坐标可表示为(n,n)(n为正整数)是解题的关键.
17.【答案】解:(3.14−π)0−(−12)−2+2cs60°−|1− 3|+ 12
=1−4+1− 3+1+2 3
= 3−1.
【解析】根据零指数幂,负整数指数幂以及特殊角三角函数值的运算法则,求之即可.
本题考查了实数的混合运算,熟练掌握实数混合运算的法则是关键.
18.【答案】解:(1−1x+1)÷xx2+2x+1
=x+1−1x+1⋅(x+1)2x
=xx+1⋅(x+1)2x
=x+1,
当x=2时,
原式=2+1=3.
【解析】先把括号里面进行通分,再把除法化为乘法,进行约分,最后代入求值.
本题主要考查分式的化简求值,解题的关键是掌握分式的混合运算顺序和运算法则.
19.【答案】解:(1)126, 2 ;
(2)乙队7分人数为:20−4−5−4=7(人),
补齐乙队成绩条形统计图如下:
(3)①7.5 8
②甲队成绩的平均数为:120×(7×10+8+9×2+10×7)=8.3;
乙队成绩的平均数为:120×(7×7+8×4+9×5+10×4)=8.3;
因为甲、乙两队成绩的平均数相同,但乙队的中位数比甲队大,所以乙运动队的成绩较好.
【解析】解:(1)由题意得,α=360−72−72−90=126;
乙队人数为:5÷90360=20(人),
故m=20−10−1−7=2.
故答案为:126;2;
(2)见答案;
(3)①甲队成绩的中位数为:7+82=7.5;
乙队成绩的中位数为:8+82=8;
故答案为:7.5;8;
②见答案.(1)用360°分别减去其它三部分的度数可得α的值;根据乙队9分的人数和它所占比例可得乙队人数,再根据两队人数相等可得m的值;
(2)先求出7分的人数,再补齐乙队成绩条形统计图;
(3)①根据中位数的定义解答即可;
②根据加权平均数公式解答即可.
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】解:(1)∵AB⊥y轴于点B,
∴∠OBA=90°,
在Rt△OBA中,AB=2,tan∠AOB=ABOB=12,
∴OB=4,
∴A(2,4),
∵点A在反比例函数y=kx(x>0)的图象上,
∴k=4×2=8;
∴反比例函数的解析式为y=8x;
(2)如图,过A作AF⊥x轴于F,
∴∠AFD=90°,
∵∠ADO=45°,
∴∠FAD=90°−∠CDE=45°,
∴AF=DF=OB=8,
∵OF=AB=2,
∴OD=6,
∴D(6,0),
设直线AC的解析式为y=ax+b,
∵点A(2,4),D(6,0)在直线AC上,
∴2a+b=46a+b=0,
∴a=−1b=6,
∴直线AC的解析式为y=−x+6①,
由(1)知,反比例函数的解析式为y=8x②,
联立①②解得,x=2y=4或x=4y=2,
∴C(4,2).
【解析】(1)根据锐角三角函数求出OB,进而求出点A坐标,最后用待定系数法即可求出k;
(2)过A作AF⊥x轴于F,求出点D坐标,进而求出直线AC的解析式,最后联立双曲线解析式求解,求出点C的坐标,即可求出OC.
此题是反比例函数综合题,主要考查了锐角三角函数,待定系数法,等腰直角三角形的性质,解方程组,作出辅助线求出直线AC的解析式是解(2)的关键.
21.【答案】解:(1)设A型垃圾桶单价为x元,B型垃圾桶单价为y元,
由题意可得:3x+4y=5806x+5y=860,
解得:x=60y=100,
答:A型垃圾桶单价为60元,B型垃圾桶单价为100元;
(2)设A型垃圾桶a个,
由题意可得:60a+100(200−a)≤15000,
a≥125,
答:至少需购买A型垃圾桶125个.
【解析】(1)设A型垃圾桶单价为x元,B型垃圾桶单价为y元,根据购买3个A型垃圾桶和4个B型垃圾桶共需要580元,购买6个A型垃圾桶和5个B型垃圾桶共需要860元,列出二元一次方程组,求解即可;
(2)设A型垃圾桶a个,根据总费用不超过15000元,列出不等式,即可求解.
本题考查了一元一次不等式组的应用以及二元一次方程组的应用,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组.
22.【答案】解:(1)直线AB与⊙O相切,
理由:连接OD,
∵OC=OD,
∴∠OCD=∠ODC,
∴∠DOB=∠OCD+∠ODC=2∠BCD,
∴∠BCD=12∠BOD,
∵∠BCD=12∠A,
∴∠BOD=∠A,
∵∠ACB=90°,
∴∠A+∠B=90°,
∴∠BOD+∠B=90°,
∴∠BDO=90°,
∵OD是⊙O的半径,
∴直线AB与⊙O相切;
(2)∵sinB=ODOB=35,OD=3,
∴OB=5,
∴BC=OB+OC=8,
在Rt△ACB中,sinB=ACAB=35,
∴设AC=3x,AB=5x,
∴BC= AB2−AC2=4x=8,
∴x=2,
∴AC=3x=6.
【解析】(1)连接OD,根据等腰三角形的性质得到∠OCD=∠ODC,求得∠DOB=∠OCD+∠ODC=2∠BCD,等量代换得到∠BOD=∠A,求得∠BDO=90°,根据切线的判定定理即可得到结论;
(2)根据三角函数的定义得到OB=5,求得BC=OB+OC=8,设AC=3x,AB=5x,根据勾股定理得到BC= AB2−AC2=4x=8,于是得到结论.
本题考查了直线与圆的位置关系,切线的判定,解直角三角形,等腰三角形的性质,正确地作出辅助线是解题的关键.
23.【答案】(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠C=∠ADE=90°,
∴∠CDF+∠DFC=90°,
∵AE⊥DF,
∴∠DGE=90°,
∴∠CDF+∠AED=90°,
∴∠AED=∠DFC,
∴△ADE∽△DCF;
(2)证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=DC,AD//BC,∠ADE=∠DCF=90°,
在Rt△ADE和Rt△DCF中,
AE=DFAD=DC
∴Rt△ADE≌Rt△DCF(HL),
∴DE=CF,
∵CH=DE,
∴CF=CH,
∵点H在BC的延长线上,
∴∠DCH=∠DCF=90°,
在△DCF和△DCH中,
CF=CH∠DCF=∠DCHDC=DC
∴△DCF≌△DCH(SAS),
∴∠DFC=∠H,
∵AD//BC,
∴∠ADF=∠DFC,
∴∠ADF=∠H;
(3)解:如图3,延长BC至点G,使CG=DE=8,连接DG,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AD=DC,AD//BC,
∴∠ADE=∠DCG,
在△ADE和△DCG中
AD=DC∠ADE=∠DCGDE=CG
∴△ADE≌△DCG(SAS),
∴∠DGC=∠AED=60°,AE=DG,
∵AE=DF,
∴DG=DF,
∴△DFG是等边三角形,
∴FG=DF=11,
∵CF+CG=FG,
∴CF=FG−CG=11−8=3,
即CF的长为3.
【解析】(1)由矩形的性质得∠C=∠ADE=90°,再证∠AED=∠DFC,即可得出结论;
(2)证Rt△ADE≌Rt△DCF(HL),得DE=CF,再证△DCF≌△DCH(SAS),得∠DFC=∠H,然后由平行线的性质得∠ADF=∠DFC,即可得出结论;
(3)延长BC至点G,使CG=DE=8,连接DG,△ADE≌△DCG(SAS),得∠DGC=∠AED=60°,AE=DG,再证△DFG是等边三角形,得FG=DF=11,即可解决问题.
本题是相似形综合题目,考查了相似三角形的判定与性质、矩形的性质、正方形的性质、菱形的性质、全等三角形的判定与性质以及等边三角形的判定与性质等知识,本题综合性强,熟练掌握矩形的性质、正方形的性质和菱形的性质,证明三角形全等和三角形相似是解题的关键,属于中考常考题型.
24.【答案】解:(1)∵抛物线对称轴是直线x=−1,点B的坐标为(1,0),
∴点A的坐标为(−3,0),
∴二次函数解析式为y=(x−1)(x+3)=x2+2x−3;
(2)连接ON,如图:
设P(m,0),则N(m,m2+2m−3),
在y=x2+2x−3中,令x=0得y=−3,
∴C(0,−3),
∴OC=3,
∴S四边形ABCN=S△AON+S△BOC+S△CON
=12×3(−m2−2m+3)+12×1×3+12×3(−m)
=−32m2−92m+6
=−32(m+32)2+758,
∵−32<0,
∴当m=−32时,S四边形ABCN取最大值758,
此时P(−32,0);
∴四边形ABCN面积的最大值是758,此时点P的坐标为(−32,0);
(3)在y轴上存在点Q,使以M、N、C、Q为顶点的四边形是菱形,理由如下:
由A(−3,0),C(0,−3)得直线AC解析式为y=−x−3,
设Q(0,t),P(n,0),则M(n,−n−3),N(n,n2+2n−3),
∵MN//CQ,
∴当M、N、C、Q为顶点的四边形是菱形时,MN,CQ是一组对边;
①当MC,NQ为对角线时,MC,NQ的中点重合,且CN=CQ,
∴−n−3−3=t+n2+2n−3n2+(n2+2n)2=(t+3)2,
解得n=0t=−3(此时M,N与C重合,舍去)或n=−2t=−1;
∴Q(0,−1);
②当MQ,CN为对角线时,MQ,CN的中点重合,且CQ=CM,
∴−n−3+t=n2+2n−3−3(t+3)2=n2+(−n)2,
解得n=0t=−3(舍去)或n=−3+ 2t=−1−3 2或n=−3− 2t=−1+3 2,
∴Q(0,−1−3 2)或(0,−1+3 2);
综上所述,Q的坐标为(0,−1)或(0,−1−3 2)或(0,−1+3 2).
【解析】(1)由抛物线对称轴是直线x=−1,点B的坐标为(1,0),得点A的坐标为(−3,0),故二次函数解析式为y=(x−1)(x+3)=x2+2x−3;
(2)连接ON,设P(m,0),则N(m,m2+2m−3),可得S四边形ABCN=S△AON+S△BOC+S△CON=−32m2−92m+6=−32(m+32)2+758,根据二次函数的性质可得答案;
(3)由A(−3,0),C(0,−3)得直线AC解析式为y=−x−3,设Q(0,t),P(n,0),则M(n,−n−3),N(n,n2+2n−3),由MN//CQ,知MN,CQ是一组对边;分两种情况:①当MC,NQ为对角线时,MC,NQ的中点重合,且CN=CQ,②当MQ,CN为对角线时,MQ,CN的中点重合,且CQ=CM,分别列出方程组,即可解得答案.
本题考查二次函数的综合应用,涉及待定系数法,三角形,四边形面积,菱形性质及应用,解题的关键是用含字母的代数式表示相关点坐标和相关线段的长度.成绩
7分
8分
9分
10分
人数
10
1
m
7
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