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试卷 2021年陕西省中考数学摸底试卷
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这是一份试卷 2021年陕西省中考数学摸底试卷,共25页。试卷主要包含了选择题,四象限,则m的取值范围是,解答题等内容,欢迎下载使用。
1.(3分)﹣6的倒数是( )
A.6B.﹣6C.D.﹣
2.(3分)如图,DE∥AB,若∠A=40°,则∠ACE=( )
A.40°B.140°C.80°D.120°
3.(3分)新冠肺炎疫情肆虐全球,截止2021年北京时间1月19日零时全球新冠肺炎确诊病例已超过93 000 000例.将数93 000 000用科学记数法表示为( )
A.9.3×105B.93×106C.9.3×107D.0.93×108
4.(3分)已知正比例函数y=(m﹣3)x的图象过第二、四象限,则m的取值范围是( )
A.m≥3B.m>3C.m≤3D.m<3
5.(3分)下列计算正确的是( )
A.(﹣2a)2=﹣4a2B.(a+b)2=a2+ab+b2
C.a2•2a2=2a4D.a•2a2=2a2
6.(3分)如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,线段AC的垂直平分线交BC于点F,交AC于点E,交BA的延长线于点D.若DE=3,则BF=( )
A.4B.3C.2D.
7.(3分)把y=2x+1的图象沿y轴向下平移3个单位后,图象与x轴的交点坐标是( )
A.(0,1)B.(0,﹣2)C.(﹣1,0)D.(1,0)
8.(3分)如图,四边形ABCD是矩形,∠BDC的平分线交AB的延长线于点E,若AD=4,AE=10,则AB的长为( )
A.4.2B.4.5C.5.2D.5.5
9.(3分)如图,在⊙O中,∠ACB=50°,若P为劣弧上的一点,∠AOP=45°,则∠PBO的度数为( )
A.45°B.55°C.62.5°D.125°
10.(3分)若点M(m,n)是抛物线y=﹣2x2+2x+m上的点,且抛物线与x轴至多有一个交点,则m﹣n的最小值( )
A.﹣B.C.D.﹣
二、填空题(共4小题,每小题3分,计12分)
11.(3分)在﹣,,,1四个实数中,最大的实数是 .
12.(3分)已知一个n边形的每一个外角都为30°,则n等于 .
13.(3分)如图,矩形ABCD的两边AD,AB的长分别为3,8,E是DC的中点,反比例函数y=(x<0)的图象经过点E,与AB交于点F,连接AE,若AF﹣AE=2,则k的值为 .
14.(3分)如图,Rt△ABO中,∠ABO=90°,AB=4,BO=2.以AB为边作正方形ABCD.点M是边BC上一动点,连接AM,过O作AM的垂线,垂足为N,连接CN.则线段CN的最小值是 .
三、解答题(共|I小题,计78分解答应写出过程)
15.(5分)解不等式组.
16.(5分)解分式方程:﹣=.
17.(5分)如图,在矩形ABCD中,请利用尺规作图:分别在边BC、AD上作点E、F,使四边形BEDF是菱形(不写作法,保留作图痕迹).
18.(5分)如图,在△DAE和△ABC中,D是AC上一点,AD=AB,DE∥AB,∠E=∠C.
求证:AE=BC.
19.(7分)近年来,中国快递业发展迅速,2020年的政府工作报告提出促进网上购物和快递的健康发展,发展环保绿色快递,各方都在积极行动,努力形成合力.某社区为倡导“绿色快递”需了解该社区家庭平均每周所收到快递的情况,随机调查了30户家庭平均每周收到的快递件数,收集整理数据得到条形统计图:
(1)请补全条形统计图;
(2)这30户家庭平均每周收到快递件数的众数是 件,平均数是 件;
(3)若该社区共有3000户家庭,请估计该社区平均每周共收到快递件数大约是多少?
20.(7分)如图,强强同学为了测量学校一棵笔直的大树OE的高度,先在操场上点A处放一面平面镜,从点A处后退1m到点B处,恰好在平面镜中看到树的顶部E点的像;再将平面镜向后移动4m(即AC=4m)放在C处,从点C处向后退1.5m到点D处,恰好再次在平面镜中看到大树的顶部E点的像,测得强强的眼睛距地面的高度FB、GD为1.5m,已知点O,A,B,C,D在同一水平线上,且GD⊥OD,FB⊥OD,EO⊥OD.求大树OE的高度.(平面镜的大小忽略不计)
21.(7分)疫情期间,某企业为了保证能够尽快复工复产,准备为员工采购20000袋医用口罩.因为疫情期间口罩等物资紧缺,无法购买同型号的口罩,经市场调研,准备购买A、B、C三种型号的口罩,这三种型号口罩单价如表所示:
若购买B型口罩的数量是A型的2倍,设购买A型口罩x袋,该企业购买口罩的总费用为y元.
(1)请求出y与x的函数关系式;
(2)已知口罩生产厂家能提供的A型口罩的数量不大于C型口罩的数量,当购买A型口罩多少袋时购买口罩的总费用最少?并求最少总费用.
22.(7分)中华传统文化经典,是中华民族数千年留下的文化精髓和智慧结晶,而经典诵读是弘扬中华民族优秀传统文化的重要方式.某校为了弘扬中华传统文化,举办了“国学经典诵读大赛”,诵读的篇目分成四种类型:A.蒙学吟诵;B.爱国传承;C.励志劝勉;D.秀山丽水,每种类型的篇目数相同,每位参赛者需从这四种类型中随机抽取一种诵读类型.
(1)小颖参加了这次大赛,她从中随机抽取一种类型,恰好抽中“B.爱国传承”的概率是 ;
(2)小红和小明也参加了这次大赛,请用列表或画树状图的方法求他们抽中同一种类型篇目的概率.
23.(8分)如图,AB是⊙O的直径,CD与⊙O相切于D,作CH⊥AB于H,交⊙O于E.交AD于F,若AE∥CD.
(1)求证:AE=EF;
(2)若csC=,AH=6,求HF的长.
24.(10分)如图,在平面直角坐标系中.抛物线L:y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.点A的坐标为(﹣4,0),抛物线的对称轴是直线x=﹣3.且经过A、C两点的直线为y=kx+4.
(1)求抛物线L的函数表达式;
(2)若将抛物线L沿x轴翻折,得到新抛物线L′,抛物线L′上是否存在一点P使得SAOP=SABC,若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
25.(12分)[问题探究]
(1)如图1,△ABC为等边三角形,边长为6,AD⊥BC,垂足为点D,点E和点F分别是线段和AD和AB上的两个动点,连接CE,EF.则CE+EF的最小值为 ;
(2)如图2,⊙O为△ABC的外接圆,AB是直径,AC=BC,点D是直径AB左侧的圆上一点,连接DA,DB,DC.将△ACD绕点C逆时针旋转得到△BCE.若CD=4,求四边形ADBC的面积;
[问题解决]
(3)如图3,⊙O为等边△ABC的外接圆,半径为2,点D在劣弧上运动(不与点A,B重合),
连接DA.DB,DC.设线段DC的长为x.四边形ADBC的面积为S.
①求S与x的函数关系式;
②若点M,N分别在线段CA,CB上运动(不含瑞点),经过探究发现,点D运动到每一个确定的位置.△DMN的周长有最小值t,随着点D的运动,t的值会发生变化.求所有t值中的最大值,并求此时四边形ADBC的面积S.
2021年陕西省中考数学摸底试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(共10小题,每小题3分,计30分每小题只有一个选项是符合题意的)
1.(3分)﹣6的倒数是( )
A.6B.﹣6C.D.﹣
【分析】根据倒数的定义求解.
【解答】解:﹣6的倒数是﹣.
故选:D.
2.(3分)如图,DE∥AB,若∠A=40°,则∠ACE=( )
A.40°B.140°C.80°D.120°
【分析】根据平行线的性质和∠A的度数,可以求得∠ACE的度数,本题得以解决.
【解答】解:∵DE∥AB,
∴∠A+∠ACE=180°,
∵∠A=40°,
∴∠ACE=140°,
故选:B.
3.(3分)新冠肺炎疫情肆虐全球,截止2021年北京时间1月19日零时全球新冠肺炎确诊病例已超过93 000 000例.将数93 000 000用科学记数法表示为( )
A.9.3×105B.93×106C.9.3×107D.0.93×108
【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是正数;当原数的绝对值<1时,n是负数.
【解答】解:将数93 000 000用科学记数法表示为9.3×107.
故选:C.
4.(3分)已知正比例函数y=(m﹣3)x的图象过第二、四象限,则m的取值范围是( )
A.m≥3B.m>3C.m≤3D.m<3
【分析】直接利用正比例函数的定义得出m的取值范围即可.
【解答】解:∵正比例函数y=(m﹣3)x的图象过第二、四象限,
∴m﹣3<0,
解得:m<3.
故选:D.
5.(3分)下列计算正确的是( )
A.(﹣2a)2=﹣4a2B.(a+b)2=a2+ab+b2
C.a2•2a2=2a4D.a•2a2=2a2
【分析】根据积的乘方、完全平方公式、同底数幂的乘法进行计算,即可判断出正确答案.
【解答】解:A、根据积的乘方法则得(﹣2a)2=4a2,∴原式错误;
B、根据完全平方公式得(a+b)2=a2+2ab+b2,∴原式错误;
C、根据同底数幂的乘法法则得a2•2a2=2a4,∴原式正确;
D、根据同底数幂的乘法法则得a•2a2=2a2,∴原式错误;
故选:C.
6.(3分)如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,线段AC的垂直平分线交BC于点F,交AC于点E,交BA的延长线于点D.若DE=3,则BF=( )
A.4B.3C.2D.
【分析】连接CD,根据等腰三角形的性质与判定以及含30度角的直角三角形的性质即可求出答案.
【解答】解:连接CD,
∵DF垂直平分AC,
∴AD=CD,
∵AB=AC,∠BAC=120°,
∴∠B=∠ACB=30°,
∴∠DAC=60°,
∴△DAC=60°,
∵DE=3,
∴CD=2,CE=,
在Rt△BDC中,
∴BC=CD=6,
在Rt△CEF中,
∴CF=2,
∴BF=BC﹣CF=4,
故选:A.
7.(3分)把y=2x+1的图象沿y轴向下平移3个单位后,图象与x轴的交点坐标是( )
A.(0,1)B.(0,﹣2)C.(﹣1,0)D.(1,0)
【分析】先求出该函数图象向下平移3个单位后的直线解析式,再令y=0,求出x的值即可.
【解答】解:∵一次函数y=2x+1向下平移3个单位的解析式为y=2x﹣2,
∴当y=0时,x=1,
∴平移后与x轴的交点坐标为(1,0),
故选:D.
8.(3分)如图,四边形ABCD是矩形,∠BDC的平分线交AB的延长线于点E,若AD=4,AE=10,则AB的长为( )
A.4.2B.4.5C.5.2D.5.5
【分析】根据矩形的性质和角平分线的性质推知∠E=∠1=∠2,则BE=BD,所以在直角△ABD中,利用勾股定理求得AB的长度即可.
【解答】解:如图,∵四边形ABCD是矩形,
∴CD∥AB,
∴∠1=∠E.
又∵∠BDC的平分线交AB的延长线于点E,
∴∠1=∠2,
∴∠2=∠E.
∴BE=BD.
∵AE=10,
∴BD=BE=10﹣AB.
在直角△ABD中,AD=4,BD=10﹣AB,则由勾股定理知:AB==.
∴AB=4.2.
故选:A.
9.(3分)如图,在⊙O中,∠ACB=50°,若P为劣弧上的一点,∠AOP=45°,则∠PBO的度数为( )
A.45°B.55°C.62.5°D.125°
【分析】求出∠POB,再利用等腰三角形的性质可得结论.
【解答】解:∵∠AOB=2∠ACB,∠ACB=50°,
∴∠AOB=100°,
∵∠AOP=45°,
∴∠POB=55°,
∵OB=OP,
∴∠OBP=∠OPB,
∴∠PBO=(180°﹣55°)=62.5°,
故选:C.
10.(3分)若点M(m,n)是抛物线y=﹣2x2+2x+m上的点,且抛物线与x轴至多有一个交点,则m﹣n的最小值( )
A.﹣B.C.D.﹣
【分析】根据题意求得m的取值,然后把点M(m,n)代入y=﹣2x2+2x+m,得到n=﹣2m2+2m+m,进一步得到m﹣n=2m2﹣2m=2(m﹣)2﹣,结合m的取值,根据二次函数的性质即可求得结果.
【解答】解:∵抛物线y=﹣2x2+2x+m与x轴至多有一个交点,
∴△=4﹣4×(﹣2)m≤0,
解得m≤﹣,
∴点M(m,n)是抛物线y=﹣2x2+2x+m上的点,
∴n=﹣2m2+2m+m,
∴m﹣n=2m2﹣2m=2(m﹣)2﹣,
∵m≤﹣,
∴当m=﹣时,m﹣n有最小值,最小值为2×(﹣﹣)2﹣=,
故选:B.
二、填空题(共4小题,每小题3分,计12分)
11.(3分)在﹣,,,1四个实数中,最大的实数是 .
【分析】根据正数大于0,0大于负数的实数比较大小方法进行比较即可.
【解答】解:∵﹣≈﹣1.732,≈1.414,=1.5,
∴1.5>1.414>1>﹣1.732,
∴>>1>﹣,
故答案为:.
12.(3分)已知一个n边形的每一个外角都为30°,则n等于 12 .
【分析】根据多边形的外角和等于360°列式计算即可.
【解答】解:∵一个n边形的每一个外角都为30°,任意多边形的外角和都是360°,
∴n=360°÷30°=12.
故答案为:12.
13.(3分)如图,矩形ABCD的两边AD,AB的长分别为3,8,E是DC的中点,反比例函数y=(x<0)的图象经过点E,与AB交于点F,连接AE,若AF﹣AE=2,则k的值为 ﹣4 .
【分析】根据勾股定理,可得AE的长,根据线段的和差,可得FB,可得F点坐标,根据待定系数法,可得k的值.
【解答】解:矩形ABCD中,AD=3,AB=8,E为CD的中点,
∴DE=CE=4,
∴AE==5,
∵AF﹣AE=2,
∴AF=7,
∴BF=1,
设E点坐标为(a,4),则F点坐标为(a﹣3,1),
∵E,F两点在反比例函数y=(x<0)的图象上,
∴4a=a﹣3,解得a=﹣1,
∴E(﹣1,4),
∴k=﹣1×4=﹣4,
故答案为﹣4.
14.(3分)如图,Rt△ABO中,∠ABO=90°,AB=4,BO=2.以AB为边作正方形ABCD.点M是边BC上一动点,连接AM,过O作AM的垂线,垂足为N,连接CN.则线段CN的最小值是 ﹣ .
【分析】先根据∠ANO=90°确定CN最小时点N的位置,根据勾股定理计算AO,CQ的长,可得CN的值.
【解答】解:如图,点N在以AO的中点Q为圆心,AO为直径的圆上,连接CQ与圆Q的交点即为点N,此时线段CN的值最小,
∠ABO=90°,AB=4,BO=2,
∴AO===2,
∴QN=AO=,
过Q作QH∥AB,交OB于H,
∴QH=AB=2,BH=OB=1,
∴CQ===,
∴CN=CQ﹣QN=﹣,
则线段CN的最小值是﹣.
故答案为:﹣.
三、解答题(共|I小题,计78分解答应写出过程)
15.(5分)解不等式组.
【分析】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、大大小小无解了确定不等式组的解集.
【解答】解:解不等式4x﹣3>1,得:x>1,
解不等式3(x+1)<x+9,得:x<3,
则不等式组的解集为1<x<3.
16.(5分)解分式方程:﹣=.
【分析】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.
【解答】解:去分母得:3﹣2(x+3)=x﹣3,
去括号得:3﹣2x﹣6=x﹣3,
移项合并得:﹣3x=0,
解得:x=0,
经检验x=0是分式方程的解.
17.(5分)如图,在矩形ABCD中,请利用尺规作图:分别在边BC、AD上作点E、F,使四边形BEDF是菱形(不写作法,保留作图痕迹).
【分析】作BD的垂直平分线交BC于E,交AD于F,则EB=ED,FB=FD,再BF=BE,从而可判断四边形BEDF为菱形.
【解答】解:如图,四边形BEDF为所作.
18.(5分)如图,在△DAE和△ABC中,D是AC上一点,AD=AB,DE∥AB,∠E=∠C.
求证:AE=BC.
【分析】根据平行线的性质找出∠ADE=∠BAC,借助全等三角形的判定定理AAS证出△ADE≌△BAC,由此即可得出AE=BC.
【解答】证明:∵DE∥AB,
∴∠ADE=∠BAC.
在△ADE和△BAC中,
,
∴△ADE≌△BAC(AAS),
∴AE=BC.
19.(7分)近年来,中国快递业发展迅速,2020年的政府工作报告提出促进网上购物和快递的健康发展,发展环保绿色快递,各方都在积极行动,努力形成合力.某社区为倡导“绿色快递”需了解该社区家庭平均每周所收到快递的情况,随机调查了30户家庭平均每周收到的快递件数,收集整理数据得到条形统计图:
(1)请补全条形统计图;
(2)这30户家庭平均每周收到快递件数的众数是 3 件,平均数是 3.4 件;
(3)若该社区共有3000户家庭,请估计该社区平均每周共收到快递件数大约是多少?
【分析】(1)用总户数减去其它户数,求出平均每周收到快递件数为3的户数,从而补全统计图;
(2)根据众数和平均数的定义进行解答,即可得出答案;
(3)用该社区的总户数乘以平均每周收到快递的件数即可.
【解答】解:(1)平均每周收到快递件数为3的户数是:30﹣2﹣3﹣8﹣4﹣1=12(户),补全统计图如下:
(2)∵平均每周收到快递为3件的最多,
∴这30户家庭平均每周收到快递件数的众数是3件;
平均数是=3.4(件).
故答案为:3,3.4.
(3)该社区平均每周共收到快递件数大约是:3000×3.4=10200(件).
20.(7分)如图,强强同学为了测量学校一棵笔直的大树OE的高度,先在操场上点A处放一面平面镜,从点A处后退1m到点B处,恰好在平面镜中看到树的顶部E点的像;再将平面镜向后移动4m(即AC=4m)放在C处,从点C处向后退1.5m到点D处,恰好再次在平面镜中看到大树的顶部E点的像,测得强强的眼睛距地面的高度FB、GD为1.5m,已知点O,A,B,C,D在同一水平线上,且GD⊥OD,FB⊥OD,EO⊥OD.求大树OE的高度.(平面镜的大小忽略不计)
【分析】根据题意得到△GDC∽△EOC和△BAF∽△OAE,利用相似三角形的对应边的比相等列式计算即可.
【解答】解:由已知得,AB=1m,CD=1.5m,AC=4m,FB=GD=1.5m,∠AOE=∠ABF=∠CDG=90°,∠BAF=∠OAE,∠DCG=∠OCE.
∵∠BAF=∠OAE,∠ABF=∠AOE,
∴△BAF∽△OAE,
∴=,即=,
∴OE=1.5OA,
∵∠DCG=∠OCE,∠CDG=∠COE,
∴△GDC∽△EOC,
∴=,即=,
∴OE=OA+4,
∴OE=1.5OA,
∴1.5OA=OA+4,
∴OA=8m,OE=12m.
答:大树的高度OE为12m.
21.(7分)疫情期间,某企业为了保证能够尽快复工复产,准备为员工采购20000袋医用口罩.因为疫情期间口罩等物资紧缺,无法购买同型号的口罩,经市场调研,准备购买A、B、C三种型号的口罩,这三种型号口罩单价如表所示:
若购买B型口罩的数量是A型的2倍,设购买A型口罩x袋,该企业购买口罩的总费用为y元.
(1)请求出y与x的函数关系式;
(2)已知口罩生产厂家能提供的A型口罩的数量不大于C型口罩的数量,当购买A型口罩多少袋时购买口罩的总费用最少?并求最少总费用.
【分析】(1)根据题意和表格中的数据,可以写出y与x的函数关系式;
(2)根据口罩生产厂家能提供的A型口罩的数量不大于C型口罩的数量,可以得到x的取值范围,然后根据(1)中的函数关系式和一次函数的性质,即可得到当购买A型口罩多少袋时购买口罩的总费用最少,并求出最少总费用.
【解答】解:(1)由题意可得,
y=30x+35×2x+40(20000﹣x﹣2x)=﹣20x+800000,
即出y与x的函数关系式是y=﹣20x+800000;
(2)∵口罩生产厂家能提供的A型口罩的数量不大于C型口罩的数量,
∴x≤20000﹣x﹣2x,
解得x≤5000,
∵y=﹣20x+800000,
∴y随x的增大而减小,
∴当x=5000时,y取得最小值,此时y=700000,
答:当购买A型口罩5000袋时购买口罩的总费用最少,最少总费用是700000元.
22.(7分)中华传统文化经典,是中华民族数千年留下的文化精髓和智慧结晶,而经典诵读是弘扬中华民族优秀传统文化的重要方式.某校为了弘扬中华传统文化,举办了“国学经典诵读大赛”,诵读的篇目分成四种类型:A.蒙学吟诵;B.爱国传承;C.励志劝勉;D.秀山丽水,每种类型的篇目数相同,每位参赛者需从这四种类型中随机抽取一种诵读类型.
(1)小颖参加了这次大赛,她从中随机抽取一种类型,恰好抽中“B.爱国传承”的概率是 ;
(2)小红和小明也参加了这次大赛,请用列表或画树状图的方法求他们抽中同一种类型篇目的概率.
【分析】(1)直接根据概率求解即可;
(2)根据题意画出树状图得出所有等情况数,找出符合题意的情况数,然后根据概率公式即可得出答案.
【解答】解:(1)∵诵读的篇目分成四种类型:A.蒙学吟诵;B.爱国传承;C.励志劝勉;D.秀山丽水,
∴恰好抽中“B.爱国传承”的概率是;
故答案为:;
(2)根据题意画图如下:
共有16种等可能的情况数,其中他们抽中同一种类型篇目的有4种,
则他们抽中同一种类型篇目的概率是=.
23.(8分)如图,AB是⊙O的直径,CD与⊙O相切于D,作CH⊥AB于H,交⊙O于E.交AD于F,若AE∥CD.
(1)求证:AE=EF;
(2)若csC=,AH=6,求HF的长.
【分析】(1)连接OD,如图,根据切线的性质得到∴∠ODC=90°,即∠ODA+∠FDC=90°,再证明∠AFH=∠FDC,接着根据平行线的性质得到∠EAF=∠FDC,所以∠EAF=∠AFH,从而得到结论;
(2)利用平行线的性质得到∠E=∠C,则csE=csC=,在Rt△AEH中,利用余弦的定义得到csE==,设EH=4x,则AE=5x,利用勾股定理得到3x=6,解得x=2,然后计算EF﹣EH即可.
【解答】(1)证明:连接OD,如图,
∵CD与⊙O相切于D,
∴OD⊥CD,
∴∠ODC=90°,
即∠ODA+∠FDC=90°,
∵AB⊥CE,
∴∠AHF=90°,
∴∠HAF+∠AFH=90°,
∵OA=OD,
∵∠OAD=∠ODA,
∴∠AFH=∠FDC,
∵AE∥CD,
∴∠EAF=∠FDC,
∴∠EAF=∠AFH,
∴AE=EF;
(2)解:∵AE∥CD,
∴∠E=∠C,
∴csE=csC=,
在Rt△AEH中,csE==,
设EH=4x,则AE=5x,
∴AH=3x,
∵AH=6,
∴3x=6,解得x=2,
∴EH=8,EA=10,
∵EF=EA=10,
∴HF=EF﹣EH=10﹣8=2.
24.(10分)如图,在平面直角坐标系中.抛物线L:y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.点A的坐标为(﹣4,0),抛物线的对称轴是直线x=﹣3.且经过A、C两点的直线为y=kx+4.
(1)求抛物线L的函数表达式;
(2)若将抛物线L沿x轴翻折,得到新抛物线L′,抛物线L′上是否存在一点P使得SAOP=SABC,若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)用待定系数法即可求解;
(2)由S△AOP=×AO×|﹣x2﹣3x﹣4|=×4×|﹣x2﹣3x﹣4|=SABC,即可求解.
【解答】解:(1)将点A的坐标代入一次函数表达式得:0=﹣4k+4,解得k=1,
故一次函数的表达式为y=﹣x+4,令x=0,则y=4,故点C的坐标为(0,4),
∵点A的坐标为(﹣4,0),抛物线的对称轴是直线x=﹣3,则点B的坐标为(﹣2,0),
设抛物线L的表达式为y=a(x+2)(x+4)=a(x2+6x+8)=ax2+6ax+8a,
故8a=4,解得a=,
故抛物线的表达式为y=x2+3x+4;
(2)存在,理由:
将抛物线L沿x轴翻折,得到新抛物线L',则该抛物线的表达式为y=﹣x2﹣3x﹣4;
设点P的坐标为(x,﹣x2﹣3x﹣4),
由点AB的坐标知,AB=2,
则S△ABC=×AB•CO=×2×4=4,
则S△AOP=×AO×|﹣x2﹣3x﹣4|=×4×|﹣x2﹣3x﹣4|=SABC=1,
解得:x=﹣3或﹣3+或﹣3﹣,
故点P的坐标为(﹣3,)或(﹣3,﹣)或(﹣3﹣,﹣).
25.(12分)[问题探究]
(1)如图1,△ABC为等边三角形,边长为6,AD⊥BC,垂足为点D,点E和点F分别是线段和AD和AB上的两个动点,连接CE,EF.则CE+EF的最小值为 3 ;
(2)如图2,⊙O为△ABC的外接圆,AB是直径,AC=BC,点D是直径AB左侧的圆上一点,连接DA,DB,DC.将△ACD绕点C逆时针旋转得到△BCE.若CD=4,求四边形ADBC的面积;
[问题解决]
(3)如图3,⊙O为等边△ABC的外接圆,半径为2,点D在劣弧上运动(不与点A,B重合),
连接DA.DB,DC.设线段DC的长为x.四边形ADBC的面积为S.
①求S与x的函数关系式;
②若点M,N分别在线段CA,CB上运动(不含瑞点),经过探究发现,点D运动到每一个确定的位置.△DMN的周长有最小值t,随着点D的运动,t的值会发生变化.求所有t值中的最大值,并求此时四边形ADBC的面积S.
【分析】(1)根据最短路径及勾股定理即可解决问题;
(2)根据旋转的性质及全等三角形的性质可得答案;
(3)①将△ADC绕点C逆时针旋转60°,得到△BHC,根据等腰三角形的性质及面积公式可得答案;②作点D关于直线AC的对称点E,作点D关于BC的对称点F,当点E、M、N、F四点共线时,△DMN的周长不最小值,则连接EF交AC于点M,交BC于N,连接CE,CF,DE,DF,作CP⊥EF于P,由对称性质、勾股定理、最值问题可得答案.
【解答】解:(1)当C,E,F三点共线,且CF⊥AB时,CE+EF最小,最小值为,
(2)∵AB是直径,
∴∠ACB=90°,
∵△ACD旋转得到△BCE,
∴△ACD≌△BCE,
∴CD=CE=4,∠ACD=∠BCE,
∴∠DCE=∠DCB+∠BCE=∠DCB+∠ACD=90°,
∴四边形ADBC的面积=S△ACD+S△BCD=S△DCE+S△BCD=S△OCE=DC×CE==8.
(3)①如图,将△ADC绕点C逆时针旋转60°,得到△BHC,
∴CD=CH,∠DAC=∠HBC,
∵四边形ACBD是圆内接四边形,
∴∠DAC+∠DBC=180°,∠DBC+∠HBC=180°,
∴点D,B,H三点共线,
∵DC=CH,
∴∠CDH=60°,
∴△DCH是等腰三角形,
∴四边形ADBC的面积=S△ACD+S△BDC=S△COH=CD2,
∴S=x2(2),
②如图4,作点D关于直线AC的对称点E,作点D关于BC的对称点F,
∵点D、E关于直线AC对称,
∴EM=DM,同理,DN=NF,
∴△DMN的周长=DM+DN+MN=FN+EM+MN,
当点E、M、N、F四点共线时,△DMN的周长不最小值,则连接EF交AC于点M,交BC于N,连接CE,CF,DE,DF,作CP⊥EF于P,
∴△DMN的周长最小值为EF=t,
∵点D、E关于直线AC对称,
∴CE=CO,∠ACE=∠ACD,
∵点D、F关于直线BC对称,
∴CF=CD,∠DCB=∠FCB,
∴CO=CE=CF,∠ECF=∠ACD+∠DCB+∠FCB=2∠ACB=120°,
∵CP⊥EF,CE⊥CF,∠ECF=120°,
∴EP=PF,∠CEP=30°,
∴PC=EC,PE=PC=EC,
∴EF=2PE=EC=,
∴当CD有最大值时,EF有最大值,即t有最大值,
∵CD为⊙O的弦,
∴CD为直径时,CD有最大值4,
∴t的最大值为4,
此时,S=x2==4.
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