2018年上海市浦东新区第四教育署中考数学模拟试卷(3月份)
展开1.(4分)下列运算正确的是( )
A.x2x3=x6B.x3+x2=x5C.(3x3)2=9x5D.(2x)2=4x2
2.(4分)下列各式中与是同类二次根式的是( )
A.B.C.D.
3.(4分)将抛物线y=(x﹣1)2向左平移2个单位,所得抛物线的表达式为( )
A.y=( x+1)2B.y=( x﹣3)2
C.y=( x﹣1)2+2D.y=( x﹣1)2﹣2
4.(4分)正五边形绕着它的中心旋转后与它本身重合,最小的旋转角度数是( )
A.36°B.54°C.72°D.108°
5.(4分)已知两圆半径分别为2和3,圆心距为d,若两圆没有公共点,则下列结论正确的是( )
A.0<d<1B.d>5C.0<d<1或d>5D.0≤d<1或d>5
6.(4分)下列命题中的真命题是( )
A.关于中心对称的两个图形全等
B.全等的两个图形是中心对称图形
C.中心对称图形都是轴对称图形
D.轴对称图形都是中心对称图形
二、填空题:(本大题共12题,每题4分,满分48分)【请将结果直接填入答题纸的相应位置上】
7.(4分)计算:a﹣(a﹣b)= .
8.(4分)因式分解:a2﹣2a= .
9.(4分)方程的解是x= .
10.(4分)若关于x的一元二次方程x2﹣3x+m=0有实数根,则m的取值范围是 .
11.(4分)函数中,自变量x的取值范围是 .
12.(4分)已知反比例函数的图象在第二、四象限内,那么k的取值范围是 .
13.(4分)解方程时,如果设y=x2+x,那么原方程可化为 .
14.(4分)在一个暗箱里放入除颜色外其它都相同的3个红球和11个黄球,搅拌均匀后随机任取一个球,取到是红球的概率是 .
15.(4分)在直角三角形ABC中,∠C=90°,CD是AB上的中线,如果CD=2,那么AB= .
16.(4分)在四边形ABCD中,E是AB边的中点,设,,那么用,表示为 .
17.(4分)已知一个弓形所在圆的直径10厘米,弓形的高为2厘米,那么这个弓形的弦长为 厘米.
18.(4分)如图,在等腰梯形ABCD中,AD∥BC,BC=4AD=,∠B=45°.直角三角板含45°角的顶点E在边BC上移动,一直角边始终经过点A,斜边与CD交于点F.若△ABE为等腰三角形,则CF的长等于 .
三、解答题:(本大题共7题,满分78分)
19.(10分)计算:33+()﹣2﹣|0﹣1|+()0
20.(10分)解方程组:.
21.(10分)小张同学学完统计知识后,随机调查了她所在辖区若干名居民的年龄,将调查数据绘制成如下扇形统计图和条形统计图:
请根据以上不完整的统计图提供的信息,解答下列问题:
(1)小张同学共调查了 名居民的年龄,扇形统计图中a= ;
(2)补全条形统计图,并注明人数;
(3)若在该辖区中随机抽取一人,那么这个人年龄是60岁及以上的概率为 ;
(4)若该辖区年龄在0~14岁的居民约有3500人,请估计该辖区居民人数是 人.
22.(10分)如图,在△ABC中,AB=AC=10,sin∠ABC=,圆O经过点B、C,圆心O在△ABC的内部,且到点A的距离为2,求圆O的半径.
23.(12分)在△ABC中,BD平分∠ABC,EF垂直平分BD交CA延长线于点E.
(1)求证:ED2=EA•EC;
(2)若ED=6,BD=CD=3,求BC的长.
24.(12分)已知:函数y=ax2+x+1的图象与x轴只有一个公共点.
(1)求这个函数关系式;
(2)如图所示,设二次函数y=ax2+x+1图象的顶点为B,与y轴的交点为A,P为图象上的一点,若以线段PB为直径的圆与直线AB相切于点B,求P点的坐标;
(3)在(2)中,若圆与x轴另一交点关于直线PB的对称点为M,试探索点M是否在抛物线y=ax2+x+1上?若在抛物线上,求出M点的坐标;若不在,请说明理由.
25.(14分)已知:如图,AB⊥BC,AD∥BC,AB=3,AD=2.点P在线段AB上,连接PD,过点D作PD的垂线,与BC相交于点C.设线段AP的长为x.
(1)当AP=AD时,求线段PC的长;
(2)设△PDC的面积为y,求y关于x的函数解析式,并写出函数的定义域;
(3)当△APD∽△DPC时,求线段BC的长.
2018年上海市浦东新区第四教育署中考数学模拟试卷(3月份)
参考答案与试题解析
一、选择题:(本大题共6题,每题4分,满分24分)【下列各题的四个选项中,有且只有一个选项是正确的,选择正确项的代号并填涂在答题纸的相应位置上】
1.(4分)下列运算正确的是( )
A.x2x3=x6B.x3+x2=x5C.(3x3)2=9x5D.(2x)2=4x2
【考点】35:合并同类项;46:同底数幂的乘法;47:幂的乘方与积的乘方.
【分析】根据同底数幂的运算法则进行计算即可.
【解答】解:A、应为x2x3=x5,故本选项错误;
B、x3与x2不是同类项,不能合并,故本选项错误;
C、应为(3x3)2=9x6,故本选项错误;
D、应为(2x)2=4x2,正确.
故选:D.
【点评】本题考查同底数幂的运算:乘法法则,底数不变,指数相加;除法法则,底数不变,指数相减;
乘方,底数不变,指数相乘.
2.(4分)下列各式中与是同类二次根式的是( )
A.B.C.D.
【考点】77:同类二次根式.
【分析】先化简二次根式,再判定即可.
【解答】解:A、与不是同类二次根式,
B、=2,所以与不是同类二次根式,
C、=2,所以与是同类二次根式,
D、=2,所以与不是同类二次根式,
故选:C.
【点评】本题主要考查了同类二次根式,解题的关键是二次根式的化简.
3.(4分)将抛物线y=(x﹣1)2向左平移2个单位,所得抛物线的表达式为( )
A.y=( x+1)2B.y=( x﹣3)2
C.y=( x﹣1)2+2D.y=( x﹣1)2﹣2
【考点】H6:二次函数图象与几何变换.
【专题】535:二次函数图象及其性质.
【分析】先求出抛物线的顶点坐标,再根据向左平移横坐标减求出平移后的抛物线的顶点坐标,然后利用顶点式解析式写出即可.
【解答】解:抛物线y=(x﹣1)2的顶点坐标为(1,0),
∵向左平移2个单位,
∴平移后的抛物线的顶点坐标为(﹣1,0),
∴所得抛物线的表达式为y=( x+1)2.
故选:A.
【点评】本题考查了二次函数图象与几何变换,平移的规律:左加右减,上加下减.此类题目,利用顶点的变化求解更简便.
4.(4分)正五边形绕着它的中心旋转后与它本身重合,最小的旋转角度数是( )
A.36°B.54°C.72°D.108°
【考点】R3:旋转对称图形.
【分析】根据旋转的定义,最小旋转角即为正五边形的中心角.
【解答】解:正五边形绕着它的中心旋转后与它本身重合,最小的旋转角度数是=72度.
故选:C.
【点评】考查图形的旋转与重合,理解旋转对称图形的定义是解决本题的关键.
【链接】旋转对称图形的概念:把一个图形绕着一个定点旋转一个角度后,与初始图形重合,这种图形叫做旋转对称图形,这个定点叫做旋转对称中心,旋转的角度叫做旋转角.
5.(4分)已知两圆半径分别为2和3,圆心距为d,若两圆没有公共点,则下列结论正确的是( )
A.0<d<1B.d>5C.0<d<1或d>5D.0≤d<1或d>5
【考点】MJ:圆与圆的位置关系.
【专题】55:几何图形.
【分析】若两圆没有公共点,则可能外离或内含,据此考虑圆心距的取值范围.
【解答】解:若两圆没有公共点,则可能外离或内含,
外离时的数量关系应满足d>5;
内含时的数量关系应满足0≤d<1.
故选:D.
【点评】考查了圆与圆的位置关系,关键是根据两圆的位置关系和数量关系之间的等价关系解答.
6.(4分)下列命题中的真命题是( )
A.关于中心对称的两个图形全等
B.全等的两个图形是中心对称图形
C.中心对称图形都是轴对称图形
D.轴对称图形都是中心对称图形
【考点】O1:命题与定理;P3:轴对称图形;R5:中心对称图形.
【分析】根据轴对称图形与中心对称图形的定义和真假命题的概念进行分析.
【解答】解:A、关于中心对称的两个图形全等,故正确;
B、全等的两个图形不一定是中心对称图形,故错误;
C、中心对称图形不一定是轴对称图形,故错误;
D、轴对称图形不一定是中心对称图形,故错误.
故选:A.
【点评】本题主要考查轴对称图形和中心对称图形的概念,以及真假命题的概念.
【链接】如果一个图形沿着一条直线对折后两部分完全重合,这样的图形叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴.
如果一个图形绕某一点旋转180°后能够与自身重合,那么这个图形就叫做中心对称图形,这个点叫做对称中心.
一般的,在数学中我们把用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句叫做命题.其中判断为真的语句叫做真命题,判断为假的语句叫做假命题.
二、填空题:(本大题共12题,每题4分,满分48分)【请将结果直接填入答题纸的相应位置上】
7.(4分)计算:a﹣(a﹣b)= b .
【考点】35:合并同类项;36:去括号与添括号.
【分析】去括号时注意符合的变化,然后合并同类项.
【解答】解:a﹣(a﹣b)=a﹣a+b=b.
【点评】括号前是“+”,去括号后,括号里的各项都不改变符号;括号前是“﹣”,去括号后,括号里的各项都改变符号.
8.(4分)因式分解:a2﹣2a= a(a﹣2) .
【考点】53:因式分解﹣提公因式法.
【专题】44:因式分解.
【分析】先确定公因式是a,然后提取公因式即可.
【解答】解:a2﹣2a=a(a﹣2).
故答案为:a(a﹣2).
【点评】本题考查因式分解,较为简单,找准公因式即可.
9.(4分)方程的解是x= 4 .
【考点】AG:无理方程.
【分析】将无理方程两边平方,转化为一元一次方程来解.
【解答】解:两边平方得:x﹣3=1,
移项得:x=4.
经检验x=4是原方程的根.
故本题答案为:x=4.
【点评】本题由于两边平方,可能产生增根,所以解答以后要验根.
10.(4分)若关于x的一元二次方程x2﹣3x+m=0有实数根,则m的取值范围是 m≤ .
【考点】AA:根的判别式.
【分析】在与一元二次方程有关的求值问题中,必须满足下列条件:在有实数根下必须满足△=b2﹣4ac≥0.
【解答】解:一元二次方程x2﹣3x+m=0有实数根,
△=b2﹣4ac=9﹣4m≥0,
解得m.
【点评】总结:一元二次方程根的情况与判别式△的关系:
(1)△>0⇔方程有两个不相等的实数根;
(2)△=0⇔方程有两个相等的实数根;
(3)△<0⇔方程没有实数根.
11.(4分)函数中,自变量x的取值范围是 x≠1 .
【考点】62:分式有意义的条件;E4:函数自变量的取值范围.
【分析】分式的意义可知分母:就可以求出x的范围.
【解答】解:根据题意得:x﹣1≠0,
解得:x≠1.
故答案为:x≠1.
【点评】主要考查了函数自变量的取值范围的确定和分式的意义.函数自变量的范围一般从三个方面考虑:
(1)当函数表达式是整式时,自变量可取全体实数;
(2)当函数表达式是分式时,考虑分式的分母不能为0;
(3)当函数表达式是二次根式时,被开方数非负.
12.(4分)已知反比例函数的图象在第二、四象限内,那么k的取值范围是 k<1 .
【考点】G4:反比例函数的性质.
【专题】11:计算题.
【分析】根据k<0时,图象是位于二、四象限即可得出结果.
【解答】解:由题意可得k﹣1<0,
则k<1.
故答案为:k<1.
【点评】此题主要考查反比例函数图象的性质:(1)k>0时,图象是位于一、三象限.(2)k<0时,图象是位于二、四象限.
13.(4分)解方程时,如果设y=x2+x,那么原方程可化为 y2+y﹣2=0 .
【考点】B4:换元法解分式方程.
【专题】43:换元法.
【分析】本题考查用换元法整理分式方程的能力,关键是明确方程各部分与y的关系,用y代替,转化为整式方程即可.
【解答】解:由y=x2+x得y+1=,
去分母得y2+y﹣2=0.
【点评】本题考查换元法解分式方程,要注意题设中的所设分式形式,及其变形整理.
14.(4分)在一个暗箱里放入除颜色外其它都相同的3个红球和11个黄球,搅拌均匀后随机任取一个球,取到是红球的概率是 .
【考点】X4:概率公式.
【分析】根据题意分析可得:共11+3=14个球,其中3个红球,搅拌均匀后随机任取一个球,取到是红球的概率是.
【解答】解:P(摸到红球)=.
故本题答案为:.
【点评】此题考查概率的求法:如果一个事件有n种可能,而且这些事件的可能性相同,其中事件A出现m种结果,那么事件A的概率P(A)=.
15.(4分)在直角三角形ABC中,∠C=90°,CD是AB上的中线,如果CD=2,那么AB= 4 .
【考点】KP:直角三角形斜边上的中线.
【分析】此题主要考查直角三角形的性质,可直接求得结果.
【解答】解:∵直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,∴AB=2CD=4.
【点评】熟记直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.
16.(4分)在四边形ABCD中,E是AB边的中点,设,,那么用,表示为 ﹣ .
【考点】LM:*平面向量.
【专题】11:计算题.
【分析】画出图形,根据平行四边形法则解答即可.
【解答】解:根据平行四边形法则,
+=,
即=﹣=﹣=﹣.
故答案为﹣.
【点评】此题结合四边形考查了平面向量,利用平行四边形法则是解题的关键.
17.(4分)已知一个弓形所在圆的直径10厘米,弓形的高为2厘米,那么这个弓形的弦长为 8 厘米.
【考点】KQ:勾股定理;M2:垂径定理.
【分析】连接弓形所在圆的圆心及弓形弦的一端,过圆心作弓形弦的垂线,在构建的直角三角形中,可根据圆的半径和弓形的高求出弓形弦的弦心距,进而可根据勾股定理求出弓形的弦长.
【解答】解:如图,弓形AB的高CD=2厘米,连接OA,
Rt△OAD中,OA=5cm,OD=OC﹣CD=3cm,
根据勾股定理,得AD=4cm,
故AB=2AD=8cm.
即这个弓形的弦长是8厘米.
【点评】此题主要考虑的是垂径定理及勾股定理的应用.
18.(4分)如图,在等腰梯形ABCD中,AD∥BC,BC=4AD=,∠B=45°.直角三角板含45°角的顶点E在边BC上移动,一直角边始终经过点A,斜边与CD交于点F.若△ABE为等腰三角形,则CF的长等于 2,﹣3, .
【考点】LJ:等腰梯形的性质.
【专题】16:压轴题.
【分析】首先理解题意,得出此题应该分三种情况进行分析,分别是AB=AE,AB=BE,AE=BE,从而得到最后答案.
【解答】解:作AM⊥BC,DN⊥BC,
根据已知条件可得,BM=(BC﹣AD)÷2,
在直角三角形ABM中,csB=,
则AB=(BC﹣AD)÷2÷csB=3,
①当AB=AE′时,如图,
∠B=45°,∠AE′B=45°,
∴AE′=AB=3,
则在Rt△ABE′中,BE′==3,
故E′C=4﹣3=.
易得△FE′C为等腰直角三角形,
故CF==2.
②当AB=BE″时,
∵AB=3,
∴BE″=3,
∵∠AE″B=∠BAE″=(180°﹣45°)÷2=67.5°,
∴∠FE″C=180°﹣45°﹣67.5°=67.5°,
∴∠CFE″=180°﹣∠C﹣∠FE″C=67.5°,
∵△E″CF为等腰三角形,
∴CF=CE″=CB﹣BE″=4﹣3;
③当AE=BE′″时,△ABE′″和△CFE′″是等腰Rt△,
∴BE′″=,
∴CE′″=
∴CF=FE′″=.
故答案为:2,4﹣3,.
【点评】本题要注意分析出现等腰三角形的情况.
三、解答题:(本大题共7题,满分78分)
19.(10分)计算:33+()﹣2﹣|0﹣1|+()0
【考点】2C:实数的运算;6E:零指数幂;6F:负整数指数幂.
【专题】1:常规题型.
【分析】直接利用负指数幂的性质和零指数幂的性质进而得出答案.
【解答】解:原式=27+4﹣1+1
=31.
【点评】此题主要考查了实数运算,正确化简各数是解题关键.
20.(10分)解方程组:.
【考点】AF:高次方程.
【专题】1:常规题型.
【分析】由①得出(x+y)(x﹣2y)=0,即可转化成两个二元一次方程组,求出方程组的解即可.
【解答】解:
由①得:(x+y)(x﹣2y)=0,
x+y=0,x﹣2y=0,
即原方程组化为,,
解得:,,
即原方程组的解为,.
【点评】本题考查了解高次方程组,能把高次方程组转化成二次一次方程组是解此题的关键.
21.(10分)小张同学学完统计知识后,随机调查了她所在辖区若干名居民的年龄,将调查数据绘制成如下扇形统计图和条形统计图:
请根据以上不完整的统计图提供的信息,解答下列问题:
(1)小张同学共调查了 500 名居民的年龄,扇形统计图中a= 20% ;
(2)补全条形统计图,并注明人数;
(3)若在该辖区中随机抽取一人,那么这个人年龄是60岁及以上的概率为 12% ;
(4)若该辖区年龄在0~14岁的居民约有3500人,请估计该辖区居民人数是 17500 人.
【考点】V5:用样本估计总体;VB:扇形统计图;VC:条形统计图.
【专题】11:计算题.
【分析】(1)用15~40岁的人数除以该组所占百分比即可得到总人数;用0~14岁人数除以总人数即可得到该组所占百分比;
(2)小长方形的高等于该组的人数;
(3)抽中的概率等于该组占全部的百分数;
(4)用总人数乘以该组所占百分比即可.
【解答】解:(1)由条形统计图和扇形统计图可知:15~40岁的有230人,占总人数的46%,
∴230÷46%=500人,
∵0~14岁有100人,
∴a=100÷500=20%;
(2)
(3)∵抽中的概率等于该组所占百分比,
∴在该辖区中随机抽取一人,那么这个人年龄是60岁及以上的概率为12%;
(4)3500÷(1﹣46%﹣22%﹣12%)=17500.
【点评】本题考查了统计图的知识,解题的关键是正确的识图.
22.(10分)如图,在△ABC中,AB=AC=10,sin∠ABC=,圆O经过点B、C,圆心O在△ABC的内部,且到点A的距离为2,求圆O的半径.
【考点】M2:垂径定理;T7:解直角三角形.
【分析】过点A作AD⊥BC于点D,连接OB,由于AB=AC,所以BD=CD,故AD过圆心O,再根据sin∠ABC=求出AD的长,根据勾股定理得出BD的长,在Rt△OBD中根据勾股定理求出OB的长即可.
【解答】解:过点A作AD⊥BC于点D,连接OB,
∵AB=AC,
∴BD=CD,
∴AD过圆心O,
∵sin∠ABC=,即=,
∴AD===6,
∴OD=AD﹣OA=6﹣2=4,
∴BD===8,
在Rt△OBD中,
∵OD=4,BD=8,
∴OB===4,即⊙O的半径为4.
【点评】本题考查的是垂径定理,根据题意作出辅助线,构造出直角三角形是解答此题的关键
23.(12分)在△ABC中,BD平分∠ABC,EF垂直平分BD交CA延长线于点E.
(1)求证:ED2=EA•EC;
(2)若ED=6,BD=CD=3,求BC的长.
【考点】S9:相似三角形的判定与性质.
【专题】552:三角形.
【分析】(1)根据EF是BD的垂直平分线,可得EB=ED,再证明△EAB∽△EBC,列比例式为,将EB与ED替换可得结论;
(2)解法一:根据△EAB∽△EBC,得,代入可得EA=4,作高线AG、DH,根据勾股定理求EF=,利用面积法可得DH的长,再用平行相似得:△AGE∽△DHE,列比例式得AG的长,从而得EG的长,根据勾股定理得BC的长.
解法二:证明△ABD∽△ACB,则,得AB和BC的长.
【解答】(1)证明:∵EF是BD的垂直平分线,
∴EB=ED,
∴∠EDB=∠EBD,
∵∠EDB=∠C+∠DBC,∠EBD=∠ABE+∠ABD,
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠DBC,
∴∠C=∠ABE,
∵∠BEC=∠BEA,
∴△EAB∽△EBC,
∴,
∴EB2=EA•EC,
∵EB=ED,
∴ED2=EA•EC;
(2)解法一:∵ED=EB=6,BD=CD=3,
∴EC=6+3=9,
由(1)知:ED2=EA•EC;
∴EA=4,
如右图,过A作AG⊥EB于G,过D作DH⊥EB于H,
Rt△EFD中,ED=6,DF=,
∴EF==,
∴S△EBD=EB•DH=BD•EF,
∴DH=EF=,
∵AG∥DH,
∴△AGE∽△DHE,
∴==,
∴=,AG=,
由勾股定理得:EG===,
∴BG=6﹣=,
由勾股定理得:AB===,
∵△EAB∽△EBC,
∴,
∴,
∴BC=.
解法二:根据解法一得:AE=4,
∴AD=2,AC=5,
∵BD=CD,
∴∠DBC=∠DCB,
∴∠BAD=∠BAC,
∴△ABD∽△ACB,
∴,
∴,
∴AB=,BC=.
【点评】本题考查了三角形相似的性质和判定、勾股定理及线段垂直平分线的性质,熟练掌握三角形相似的性质和判定是关键,并利用面积法和勾股定理计算边的长.
24.(12分)已知:函数y=ax2+x+1的图象与x轴只有一个公共点.
(1)求这个函数关系式;
(2)如图所示,设二次函数y=ax2+x+1图象的顶点为B,与y轴的交点为A,P为图象上的一点,若以线段PB为直径的圆与直线AB相切于点B,求P点的坐标;
(3)在(2)中,若圆与x轴另一交点关于直线PB的对称点为M,试探索点M是否在抛物线y=ax2+x+1上?若在抛物线上,求出M点的坐标;若不在,请说明理由.
【考点】HF:二次函数综合题.
【专题】16:压轴题.
【分析】(1)此题应分两种情况:①a=0,此函数是一次函数,与x轴只有一个交点;
②a≠0,此函数是二次函数,可由根的判别式求出a的值,以此确定其解析式;
(2)设圆与x轴的另一个交点为C,连接PC,由圆周角定理知PC⊥BC;由于PB是圆的直径,且AB切圆于B,得PB⊥AB,由此可证得△PBC∽△BAO,根据两个相似三角形的对应直角边成比例,即可得到PC、BC的比例关系,可根据这个比例关系来设P点的坐标,联立抛物线的解析式即可求出P点的坐标;
(3)连接CM,设CM与PB的交点为Q,由于C、M关于直线PB对称,那么PB垂直平分CM,即CQ=QM;过M作MD⊥x轴于D,取CD的中点E,连接QE,则QE是Rt△CMD的中位线;在Rt△PCB中,CQ⊥OB,QE⊥BC,易证得∠BQE、∠QCE都和∠CPQ相等,因此它们的正切值都等于(在(2)题已经求得);由此可得到CE=2QE=4BE,(2)中已经求出了CB的长,根据CE、BE的比例关系,即可求出BE、CE、QE的长,由此可得到Q点坐标,也就得到M点的坐标,然后将点M代入抛物线的解析式中进行判断即可.
【解答】解:(1)当a=0时,y=x+1,图象与x轴只有一个公共点
当a≠0时,△=1﹣4a=0,a=,此时,图象与x轴只有一个公共点.
∴函数的解析式为:y=x+1或y=x2+x+1;
(2)设P为二次函数图象上的一点,过点P作PC⊥x轴于点C;
∵y=ax2+x+1是二次函数,由(1)知该函数关系式为:
y=x2+x+1,
∴顶点为B(﹣2,0),图象与y轴的交点
坐标为A(0,1)
∵以PB为直径的圆与直线AB相切于点B
∴PB⊥AB则∠PBC=∠BAO
∴Rt△PCB∽Rt△BOA
∴=,故PC=2BC,
设P点的坐标为(x,y),
∵∠ABO是锐角,∠PBA是直角,
∴∠PBO是钝角,
∴x<﹣2
∴BC=﹣2﹣x,PC=﹣4﹣2x,
即y=﹣4﹣2x,P点的坐标为(x,﹣4﹣2x)
∵点P在二次函数y=x2+x+1的图象上,
∴﹣4﹣2x=x2+x+1
解之得:x1=﹣2,x2=﹣10
∵x<﹣2,
∴x=﹣10,
∴P点的坐标为:(﹣10,16)
(3)点M不在抛物线y=ax2+x+1上
由(2)知:C为圆与x轴的另一交点,连接CM,CM与直线PB的交点为Q,过点M作x轴的垂线,垂足为D,取CD的中点E,连接QE,则CM⊥PB,且CQ=MQ,即QE是中位线.
∴QE∥MD,QE=MD,QE⊥CE
∵CM⊥PB,QE⊥CE,PC⊥x轴
∴∠QCE=∠EQB=∠CPB
∴tan∠QCE=tan∠EQB=tan∠CPB=
CE=2QE=2×2BE=4BE,又CB=8,
故BE=,QE=
∴Q点的坐标为(﹣,)
可求得M点的坐标为(,)
∵++1=≠
∴C点关于直线PB的对称点M不在抛物线y=ax2+x+1上.
【点评】此题是二次函数的综合题,涉及到一次函数、二次函数解析式的确定,圆周角定理,相似三角形的判定和性质,轴对称的性质,三角形中位线定理,解直角三角形的应用等重要知识,需要特别注意的是(1)题所求的是函数y=ax2+x+1,而没有明确是一次函数还是二次函数,所以要把两种情况都考虑到,以免漏解.
25.(14分)已知:如图,AB⊥BC,AD∥BC,AB=3,AD=2.点P在线段AB上,连接PD,过点D作PD的垂线,与BC相交于点C.设线段AP的长为x.
(1)当AP=AD时,求线段PC的长;
(2)设△PDC的面积为y,求y关于x的函数解析式,并写出函数的定义域;
(3)当△APD∽△DPC时,求线段BC的长.
【考点】SO:相似形综合题.
【专题】15:综合题;32:分类讨论.
【分析】(1)过C作CE垂直于AE,交AD的延长线于E点,在由AB垂直于BC,PD垂直于CD,以及AD平行于BC,得到三个角为直角,再由AD与BC平行,利用两直线平行同旁内角互补得到∠BAC为直角,利用三个角为直角的四边形是矩形得到ABCE为矩形,根据矩形的对边相等可得出CE=AB=3,利用同角的余角相等的一对角相等,再由一对直角相等,利用两对对应角相等的两三角形相似可得出三角形ADP与三角形DEC相似,由相似得比例,将AD与AP的长代入,得到DE=CE=3,在直角三角形ADP与直角三角形DEC中,分别利用勾股定理求出DP与DC的长,在直角三角形PDC中,利用勾股定理即可求出PC的长;
(2)在直角三角形APD中,由AP=x,AD=2,利用勾股定理表示出PD,再由三角形ADP与三角形DEC相似,由相似得比例,将AD与CE的长代入,根据表示出的PD表示出DC,根据三角形PDC为直角三角形,利用两直角边乘积的一半,即可表示出三角形PDC的面积,以及此时x的范围;
(3)当三角形APD相似于三角形DPC时,即得三角形APD,三角形DPC,以及三角形DCE都相似,分两种情况考虑:
(i)当点P与点B不重合时,可得出∠APD=∠DPC,由三角形APD与三角形DCE相似得比例,再由三角形APD与三角形DPC相似得比例,将比例式变形后相等,可得出DE=AD,由AD的长得出DE的长,根据AD+DE=AE求出AE的长,再由ABCE为矩形,可得出BC=AE,即可得到BC的长;(ii)当点P与点B重合时,如图所示∠ABD=∠DBC,再由AD与BC平行,利用两直线平行内错角相等得到一对角相等,等量代换并利用等角对等边得到AB=AD,为AB与AD不相等,故此种情况不存在,综上,得到满足题意的BC的长.
【解答】解:(1)过点C作CE⊥AD,交AD的延长线于点E,
∵AB⊥BC,CE⊥AD,PD⊥CD,AD∥BC,
∴∠ABC=∠AEC=∠PDC=90°,
∵AD∥BC,
∴∠BAE+∠ABC=180°,又∠ABC=90°,
∴∠BAE=90°,
∴四边形ABCE为矩形,又AB=3,
∴CE=AB=3,
又∵∠ADP+∠EDC=90°,且∠DCE+∠EDC=90°,
∴∠ADP=∠DCE,又∠BAD=∠DEC=90°,
∴△APD∽△DCE,
∴=,
由AP=AD=2,CE=3,得:DE=CE=3,
在Rt△APD和Rt△DCE中,
根据勾股定理得:PD==2,CD==3,
在Rt△PDC中,根据勾股定理得:
PC===;
(2)在Rt△APD中,由AD=2,AP=x,
根据勾股定理得:PD=,
∵△APD∽△ECD,且CE=3,AD=2,
∴==,
∴CD=PD=,
在Rt△PCD中,S△PCD=PD•CD=××,
∴所求函数解析式为y=x2+3,此时函数的定义域为0≤x≤3;
(3)当△APD∽△DPC时,即得△APD∽△DPC∽△EDC,
根据题意,当△APD与△DPC相似时,有下列两种情况:
(i)当点P与点B不重合时,可知∠APD=∠DPC,
由△APD∽△EDC,得=,即=,
由△APD∽△DPC,得=,
∴=,又AD=2,
∴DE=AD=2,
∴AE=AD+DE=4,
又∵∠ABC=∠BAE=∠AEC=90°,
∴四边形ABCE是矩形,
∴BC=AE=4;
(ii)当点P与点B重合时,可知∠ABD=∠DBC,
又∵AD∥BC,
∴∠ADB=∠DBC,
∴∠ABD=∠ADB,
∴AD=AB,
而AD=2,AB=3,即AD≠AB,
故此种情况不存在.
综上,当△APD∽△DPC时,线段BC的长为4.
【点评】此题考查了相似综合题,涉及的知识有:相似三角形的判定与性质,矩形的判定与性质,以及勾股定理,利用了数形结合及分类讨论的思想,灵活运用相似三角形的判定与性质是解本题的关键.
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