


试卷 2021年山东省枣庄市薛城区中考数学一模试卷
展开1.(3分)方程x2+x﹣12=0的两个根为( )
A.x1=﹣2,x2=6B.x1=﹣6,x2=2C.x1=﹣3,x2=4D.x1=﹣4,x2=3
2.(3分)大约在两千四五百年前,如图1墨子和他的学生做了世界上第1个小孔成倒像的实验.并在《墨经》中有这样的精彩记录:“景到,在午有端,与景长,说在端”.如图2所示的小孔成像实验中,若物距为10cm,像距为15cm,蜡烛火焰倒立的像的高度是6cm,则蜡烛火焰的高度是( )
A.3cmB.4cmC.6cmD.9cm
3.(3分)要得到抛物线y=(x﹣6)2﹣3,可以将抛物线y=x2( )
A.向左平移6个单位,再向上平移3个单位
B.向左平移6个单位,再向下平移3个单位
C.向右平移6个单位,再向上平移3个单位
D.向右平移6个单位,再向下平移3个单位
4.(3分)如图,AB是⊙O的弦,AC是⊙O的切线,A为切点,BC经过圆心.若∠B=25°,则∠C的大小等于( )
A.20°B.25°C.40°D.50°
5.(3分)如图,菱形ABCD的边长为13,对角线AC=24,点E、F分别是边CD、BC的中点,连接EF并延长与AB的延长线相交于点G,则EG=( )
A.13B.10C.12D.5
6.(3分)图2是图1中长方体的三视图,若用S表示面积,S主=x2+2x,S左=x2+x,则S俯=( )
A.x2+3x+2B.x2+2C.x2+2x+1D.2x2+3x
7.(3分)如图,点I为△ABC的内心,AB=4,AC=3,BC=2,将∠ACB平移使其顶点与I重合,则图中阴影部分的周长为( )
A.4.5B.4C.3D.2
8.(3分)如图①,正方形ABCD中,AC,BD相交于点O,E是OD的中点.动点P从点E出发,沿着E→O→B→A的路径以每秒1个单位长度的速度运动到点A,在此过程中线段AP的长度y随着运动时间x的函数关系如图②所示,则AB的长为( )
A.4B.4C.3D.2
9.(3分)如图,△OA1B1,△A1A2B2,△A2A3B3,……是分别以B1,B2,B3,…为直角顶点,斜边在x轴正半轴上的等腰直角三角形,其直角顶点B1(x1,y1),B2(x2,y2),B3(x3,y3),…均在反比例函数的图象上,则y1+y2+…+y10的值为( )
A.B.6C.D.
10.(3分)若二次函数y=a2x2﹣bx﹣c的图象,过不同的六点A(﹣1,n)、B(5,n﹣1)、C(6,n+1)、D(,y1)、E(2,y2)、F(3,y3),则y1、y2、y3的大小关系是( )
A.y1<y2<y3B.y1<y3<y2C.y2<y3<y1D.y2<y1<y3
11.(3分)如图,在矩形ABCD中,O为AC中点,EF过O点且EF⊥AC分别交DC于F,交AB于E,点G是AE中点且∠AOG=30°,则下列结论正确的个数为( )
(1)DC=3OG;(2)OG=BC;(3)△OGE是等边三角形;(4)S△AOE=S矩形ABCD.
A.1个B.2个C.3个D.4个
12.(3分)如图,抛物线y=ax2+bx+c的对称轴是x=1,下列结论:
①abc>0;②b2﹣4ac>0;③8a+c<0;④5a+b+2c>0,
正确的有( )
A.4个B.3个C.2个D.1个
二、填空题(共6小题,每小题4分,满分24分)
13.(4分)△ABC中,若|sinA﹣|+(﹣csB)2=0,则∠C= 度.
14.(4分)如图表示一圆柱形输水管的横截面,阴影部分为有水部分,如果水的最大深度CD为2m,水面宽AB为8m,则输水管的半径为 m.
15.(4分)如果关于x的方程的两个实数根分别为x1,x2,那么的值为 .
16.(4分)如图,平面直角坐标系中,已知O(0,0),A(﹣3,4),B(3,4),将△OAB与正方形ABCD组成的图形绕点O顺时针旋转,每次旋转90°,则第70次旋转结束时,点D的坐标为 .
17.(4分)如图,在反比例函数的图象上有一点A向x轴作垂线交x轴于点C,B为线段AC的中点,又D点在x轴上,且OD=3OC,则△OBD的面积为 .
18.(4分)如图,在△ABC中,BA=BC,∠ABC=90°,AD=DB,BE⊥DC于E,连接AE并延长交BC于F,以下说法正确的有 .
①BE2=DE•EC,②EA=EB,③AE:EF=3:2,④FC2=FE•FA
三、解答题(共7道大题,满分60分)
19.(8分)如图,放置在水平桌面上的台灯的灯臂AB长为30cm,灯罩BC长为20cm,底座厚度为2cm,灯臂与底座构成的∠BAD=60°.使用发现,光线最佳时灯罩BC与水平线所成的角为30°,此时灯罩顶端C到桌面的高度CE是多少cm?(结果精确到0.1cm,参考数据:≈1.732)
20.(8分)如图,△ABC是⊙O的内接三角形,∠BAC=75°,∠ABC=45°.连接AO并延长,交⊙O于点D,连接BD.过点C作⊙O的切线,与BA的延长线相交于点E.
(1)求证:AD∥EC;
(2)若AB=12,求线段EC的长.
21.(8分)阅读材料:已知方程p2﹣p﹣1=0,1﹣q﹣q2=0且pq≠1,求的值.
解:由p2﹣p﹣1=0,及1﹣q﹣q2=0,可知p≠0,q≠0.
又∵pq≠1,∴p≠.
∵1﹣q﹣q2=0可变形为()2﹣()﹣1=0.
根据p2p﹣1=0和()2﹣()﹣1=0的特征.
∴p、是方程x2﹣x﹣1=0的两个不相等的实数根,
则p+=1,即=1.
根据阅读材料所提供的方法,完成下面的解答.
已知:2m2﹣5m﹣1=0,+﹣2=0且m≠n,求
(1)mn的值;
(2)+.
22.(8分)如图,在平面直角坐标系xOy中,函数y=﹣x+b的图象与函数y=(x<0)的图象相交于点A(﹣1,6),并与x轴交于点C.点D是线段AC上一点,△ODC与△OAC的面积比为2:3.
(1)k= ,b= ;
(2)求点D的坐标;
(3)若将△ODC绕点O逆时针旋转,得到△OD'C',其中点D'落在x轴负半轴上,判断点C'是否落在函数y=(x<0)的图象上,并说明理由.
23.(8分)如图,在平行四边形ABCD中,AC是对角线,∠CAB=90°,以点A为圆心,以AB的长为半径作⊙A,交BC边于点E,交AC于点F,连接DE.
(1)求证:DE与⊙A相切;
(2)若∠ABC=60°,AB=4,求阴影部分的面积.
24.(10分)在一次数学研究性学习中,小兵将两个全等的直角三角形纸片ABC和DEF拼在一起,使点A与点F重合,点C与点D重合(如图1),其中∠ACB=∠DFE=90°,BC=EF=3cm,AC=DF=4cm,并进行如下研究活动.
活动一:将图1中的纸片DEF沿AC方向平移,连接AE,BD(如图2),当点F与点C重合时停止平移.
【思考】图2中的四边形ABDE是平行四边形吗?请说明理由.
【发现】当纸片DEF平移到某一位置时,小兵发现四边形ABDE为矩形(如图3).求AF的长.
活动二:在图3中,取AD的中点O,再将纸片DEF绕点O顺时针方向旋转α度(0≤α≤90),连接OB,OE(如图4).
【探究】当EF平分∠AEO时,探究OF与BD的数量关系,并说明理由.
25.(10分)已知抛物线y=ax2+bx+c经过A(﹣1,0)、B(3,0)、C(0,3)三点,直线l是抛物线的对称轴.
(1)求抛物线的函数关系式;
(2)设点P是直线l上的一个动点,当△PAC的周长最小时,求点P的坐标;
(3)在直线l上是否存在点M,使△MAC为等腰三角形?若存在,直接写出所有符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.
题(满分20分)
26.(4分)如图,E,F是正方形ABCD的边AD上两个动点,满足AE=DF.连接CF交BD于点G,连接BE交AG于点H.若正方形的边长为2,则线段DH长度的最小值是 .
27.(4分)如图,在直角坐标系中,点A,B分别在x轴和y轴,,∠AOB的角平分线与OA的垂直平分线交于点C,与AB交于点D,反比例函数的图象过点C,当以CD为边的正方形的面积为时,k的值为 .
28.(12分)已知抛物线y=x2+bx+c的顶点为P,与y轴交于点A,与直线OP交于点B.
(1)如图甲,若点P的横坐标为1,点B的坐标为(3,6),
①试确定抛物线的解析式;
②若当m≤x≤3时,y=x2+bx+c的最小值为2,最大值为6,求m的取值范围;
(2)在(1)的条件下,若M点是直线AB下方抛物线上的一点,且S△ABM≥3,求M点横坐标的取值范围;
(3)如图乙,若点P在第一象限,且PA=PO,过点P作PD⊥x轴于D,将抛物线y=x2+bx+c平移,平移后的抛物线经过点A、D,与x轴的另一个交点为C,试探究四边形OABC的形状,并说明理由.
2021年山东省枣庄市薛城区中考数学一模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题:每小题3分,共计36分。
1.(3分)方程x2+x﹣12=0的两个根为( )
A.x1=﹣2,x2=6B.x1=﹣6,x2=2C.x1=﹣3,x2=4D.x1=﹣4,x2=3
【分析】将x2+x﹣12分解因式成(x+4)(x﹣3),解x+4=0或x﹣3=0即可得出结论.
【解答】解:x2+x﹣12=(x+4)(x﹣3)=0,
则x+4=0,或x﹣3=0,
解得:x1=﹣4,x2=3.
故选:D.
2.(3分)大约在两千四五百年前,如图1墨子和他的学生做了世界上第1个小孔成倒像的实验.并在《墨经》中有这样的精彩记录:“景到,在午有端,与景长,说在端”.如图2所示的小孔成像实验中,若物距为10cm,像距为15cm,蜡烛火焰倒立的像的高度是6cm,则蜡烛火焰的高度是( )
A.3cmB.4cmC.6cmD.9cm
【分析】直接利用相似三角形的对应边成比例解答.
【解答】解:设蜡烛火焰的高度是xcm,
由相似三角形的性质得到:=.
解得x=4.
即蜡烛火焰的高度是4cm.
故选:B.
3.(3分)要得到抛物线y=(x﹣6)2﹣3,可以将抛物线y=x2( )
A.向左平移6个单位,再向上平移3个单位
B.向左平移6个单位,再向下平移3个单位
C.向右平移6个单位,再向上平移3个单位
D.向右平移6个单位,再向下平移3个单位
【分析】找到两个抛物线的顶点,根据抛物线的顶点即可判断是如何平移得到.
【解答】解:∵y=(x﹣6)2﹣3的顶点坐标为(6,﹣3),y=x2的顶点坐标为(0,0),
∴将抛物线y=x2向右平移6个单位长度,再向下平移3个单位长度,可得到抛物线y=(x﹣6)2﹣3.
故选:D.
4.(3分)如图,AB是⊙O的弦,AC是⊙O的切线,A为切点,BC经过圆心.若∠B=25°,则∠C的大小等于( )
A.20°B.25°C.40°D.50°
【分析】连接OA,根据切线的性质,即可求得∠C的度数.
【解答】解:如图,连接OA,
∵AC是⊙O的切线,
∴∠OAC=90°,
∵OA=OB,
∴∠B=∠OAB=25°,
∴∠AOC=50°,
∴∠C=40°.
故选:C.
5.(3分)如图,菱形ABCD的边长为13,对角线AC=24,点E、F分别是边CD、BC的中点,连接EF并延长与AB的延长线相交于点G,则EG=( )
A.13B.10C.12D.5
【分析】连接对角线BD,交AC于点O,证四边形BDEG是平行四边形,得EG=BD,利用勾股定理求出OD的长,BD=2OD,即可求出EG.
【解答】解:连接BD,交AC于点O,如图:
∵菱形ABCD的边长为13,点E、F分别是边CD、BC的中点,
∴AB∥CD,AB=BC=CD=DA=13,EF∥BD,
∵AC、BD是菱形的对角线,AC=24,
∴AC⊥BD,AO=CO=12,OB=OD,
又∵AB∥CD,EF∥BD,
∴DE∥BG,BD∥EG,
∴四边形BDEG是平行四边形,
∴BD=EG,
在△COD中,∵OC⊥OD,CD=13,CO=12,
∴OB=OD==5,
∴BD=2OD=10,
∴EG=BD=10;
故选:B.
6.(3分)图2是图1中长方体的三视图,若用S表示面积,S主=x2+2x,S左=x2+x,则S俯=( )
A.x2+3x+2B.x2+2C.x2+2x+1D.2x2+3x
【分析】由主视图和左视图的宽为x,结合两者的面积得出俯视图的长和宽,从而得出答案.
【解答】解:∵S主=x2+2x=x(x+2),S左=x2+x=x(x+1),
∴俯视图的长为x+2,宽为x+1,
则俯视图的面积S俯=(x+2)(x+1)=x2+3x+2,
故选:A.
7.(3分)如图,点I为△ABC的内心,AB=4,AC=3,BC=2,将∠ACB平移使其顶点与I重合,则图中阴影部分的周长为( )
A.4.5B.4C.3D.2
【分析】连接AI、BI,因为三角形的内心是角平分线的交点,所以AI是∠CAB的平分线,由平行的性质和等角对等边可得:AD=DI,同理BE=EI,所以图中阴影部分的周长就是边AB的长.
【解答】解:连接AI、BI,
∵点I为△ABC的内心,
∴AI平分∠CAB,
∴∠CAI=∠BAI,
由平移得:AC∥DI,
∴∠CAI=∠AID,
∴∠BAI=∠AID,
∴AD=DI,
同理可得:BE=EI,
∴△DIE的周长=DE+DI+EI=DE+AD+BE=AB=4,
即图中阴影部分的周长为4,
故选:B.
8.(3分)如图①,正方形ABCD中,AC,BD相交于点O,E是OD的中点.动点P从点E出发,沿着E→O→B→A的路径以每秒1个单位长度的速度运动到点A,在此过程中线段AP的长度y随着运动时间x的函数关系如图②所示,则AB的长为( )
A.4B.4C.3D.2
【分析】连接AE,由题意DE=OE,设DE=OE=x,则OA=OD=2x,AE=2,在Rt△AEO中,利用勾股定理构建方程即可解决问题.
【解答】解:如图,连接AE.
∵四边形ABCD是正方形,
∴AC⊥BD,OA=OC=OD=OB,
由题意DE=OE,设DE=OE=x,则OA=OD=2x,
∵AE=2,
∴x2+(2x)2=(2)2,
解得x=2或﹣2(不合题意舍弃),
∴OA=OD=4,
∴AB=AD=4,
故选:A.
9.(3分)如图,△OA1B1,△A1A2B2,△A2A3B3,……是分别以B1,B2,B3,…为直角顶点,斜边在x轴正半轴上的等腰直角三角形,其直角顶点B1(x1,y1),B2(x2,y2),B3(x3,y3),…均在反比例函数的图象上,则y1+y2+…+y10的值为( )
A.B.6C.D.
【分析】根据点B1的坐标,确定y1,可求反比例函数关系式,由点B1是等腰直角三角形的直角顶点,可以得到OA1的长,然后再设未知数,表示点C2的坐标,确定y2,代入反比例函数的关系式,建立方程解出未知数,表示点C3的坐标,确定y3,……然后再求和.
【解答】解:过B1、B2、B3…分别作x轴的垂线,垂足分别为D1、D2、D3…
则∠OD1B1=∠OD2B2=∠OD3B3=90°,
∵三角形OA1B1是等腰直角三角形,
∴∠A1OB1=45°,
∴∠OB1D1=45°,
∴OD1=B1D1,
直角顶点B1在反比例函数y=,
∴B1(2,2),即y1=2,
∴OD1=D1A1=2,
∴OA1=2OD1=4,
设A1D2=a,则C2D2=a 此时B2(4+a,a),代入y=得:a(4+a)=4,
解得:a=2﹣2,即:y2=2﹣2,
同理:y3=2﹣2,
y4=2﹣2,
……
∴y1+y2+…+y10=2+2﹣2+2﹣2+……2﹣2=2,
故选:A.
10.(3分)若二次函数y=a2x2﹣bx﹣c的图象,过不同的六点A(﹣1,n)、B(5,n﹣1)、C(6,n+1)、D(,y1)、E(2,y2)、F(3,y3),则y1、y2、y3的大小关系是( )
A.y1<y2<y3B.y1<y3<y2C.y2<y3<y1D.y2<y1<y3
【分析】由已知确定对称轴所在的范围,再根据离对称轴水平距离的大小即可得到答案.
【解答】解:图象大致如图:
∵二次函数y=a2x2﹣bx﹣c的图象过A(﹣1,n)、B(5,n﹣1)、C(6,n+1),
∴二次函数y=a2x2﹣bx﹣c中令y=n,则x1=﹣1,5<x2<6,
∴抛物线对称轴为x=,且2<<2.5,
设m=,则2<m<2.5,
∵a2>0,
∴抛物线开口向上,
∴离对称轴水平距离越小,对应函数值越小,
而|﹣m|>|3﹣m|>|2﹣m|,
∴y2<y3<y1,
故选:C.
11.(3分)如图,在矩形ABCD中,O为AC中点,EF过O点且EF⊥AC分别交DC于F,交AB于E,点G是AE中点且∠AOG=30°,则下列结论正确的个数为( )
(1)DC=3OG;(2)OG=BC;(3)△OGE是等边三角形;(4)S△AOE=S矩形ABCD.
A.1个B.2个C.3个D.4个
【分析】根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得OG=AG=GE=AE,再根据等边对等角可得∠OAG=30°,根据直角三角形两锐角互余求出∠GOE=60°,从而判断出△OGE是等边三角形,判断出(3)正确;设AE=2a,根据等边三角形的性质表示出OE,利用勾股定理列式求出AO,从而得到AC,再求出BC,然后利用勾股定理列式求出AB=3a,从而判断出(1)正确,(2)错误;再根据三角形的面积和矩形的面积列式求出判断出(4)正确.
【解答】解:∵EF⊥AC,点G是AE中点,
∴OG=AG=GE=AE,
∵∠AOG=30°,
∴∠OAG=∠AOG=30°,
∠GOE=90°﹣∠AOG=90°﹣30°=60°,
∴△OGE是等边三角形,故(3)正确;
设AE=2a,则OE=OG=a,
由勾股定理得,AO===a,
∵O为AC中点,
∴AC=2AO=2a,
∴BC=AC=×2a=a,
在Rt△ABC中,由勾股定理得,AB==3a,
∵四边形ABCD是矩形,
∴CD=AB=3a,
∴DC=3OG,故(1)正确;
∵OG=a,BC=a,
∴OG≠BC,故(2)错误;
∵S△AOE=a•a=a2,
SABCD=3a•a=3a2,
∴S△AOE=SABCD,故(4)正确;
综上所述,结论正确是(1)(3)(4)共3个.
故选:C.
12.(3分)如图,抛物线y=ax2+bx+c的对称轴是x=1,下列结论:
①abc>0;②b2﹣4ac>0;③8a+c<0;④5a+b+2c>0,
正确的有( )
A.4个B.3个C.2个D.1个
【分析】根据抛物线的开口方向、对称轴、与坐标轴的交点判定系数符号及运用一些特殊点解答问题.
【解答】解:由抛物线的开口向下可得:a<0,
根据抛物线的对称轴在y轴右边可得:a,b异号,所以b>0,
根据抛物线与y轴的交点在正半轴可得:c>0,
∴abc<0,故①错误;
∵抛物线与x轴有两个交点,
∴b2﹣4ac>0,故②正确;
∵直线x=1是抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴,所以﹣=1,可得b=﹣2a,
由图象可知,当x=﹣2时,y<0,即4a﹣2b+c<0,
∴4a﹣2×(﹣2a)+c<0,
即8a+c<0,故③正确;
由图象可知,当x=2时,y=4a+2b+c>0;当x=﹣1时,y=a﹣b+c>0,
两式相加得,5a+b+2c>0,故④正确;
∴结论正确的是②③④3个,
故选:B.
二、填空题(共6小题,每小题4分,满分24分)
13.(4分)△ABC中,若|sinA﹣|+(﹣csB)2=0,则∠C= 105 度.
【分析】根据非负数的性质可求出sinA和csB的值,根据特殊角的三角函数值,求出∠A和∠B的值,再根据三角形的内角和是180度,求出∠C的值.
【解答】解:由题意知sinA﹣=0,﹣csB=0,
∴sinA=,csB=,
∴∠A=45°,∠B=30°.
∴∠C=105°.
14.(4分)如图表示一圆柱形输水管的横截面,阴影部分为有水部分,如果水的最大深度CD为2m,水面宽AB为8m,则输水管的半径为 5 m.
【分析】由垂径定理可知AC=4m,设OA=rm,则OC=(r﹣1)m,在Rt△AOC中,再利用勾股定理即可求出r的值.
【解答】解:由题意得:OD⊥AB,
∴AC=AB=×8=4(m),
设OA=rm,则OC=OD﹣CD=(r﹣2)m,
在Rt△AOC中,由勾股定理得:OA2=OC2+AC2,
即r2=(r﹣2)2+42,
解得:r=5,
即输水管的半径为5m,
故答案为:5.
15.(4分)如果关于x的方程的两个实数根分别为x1,x2,那么的值为 ﹣ .
【分析】由方程有两个实数根,得到根的判别式的值大于等于0,列出关于k的不等式,利用非负数的性质得到k的值,确定出方程,求出方程的解,代入所求式子中计算即可求出值.
【解答】解:∵方程x2+kx+k2﹣3k+=0的两个实数根,
∴b2﹣4ac=k2﹣4(k2﹣3k+)=﹣2k2+12k﹣18=﹣2(k﹣3)2≥0,
∴k=3,
代入方程得:x2+3x+=(x+)2=0,
解得:x1=x2=﹣,
∴=﹣,
故答案为:﹣.
16.(4分)如图,平面直角坐标系中,已知O(0,0),A(﹣3,4),B(3,4),将△OAB与正方形ABCD组成的图形绕点O顺时针旋转,每次旋转90°,则第70次旋转结束时,点D的坐标为 (3,﹣10) .
【分析】先求出AB=6,再利用正方形的性质确定D(﹣3,10),由于70=4×17+2,所以第70次旋转结束时,相当于△OAB与正方形ABCD组成的图形绕点O顺时针旋转2次,每次旋转90°,此时旋转前后的点D关于原点对称,于是利用关于原点对称的点的坐标特征可出旋转后的点D的坐标.
【解答】解:∵A(﹣3,4),B(3,4),
∴AB=3+3=6,
∵四边形ABCD为正方形,
∴AD=AB=6,
∴D(﹣3,10),
∵70=4×17+2,
∴每4次一个循环,第70次旋转结束时,相当于△OAB与正方形ABCD组成的图形绕点O顺时针旋转2次,每次旋转90°,
∴点D的坐标为(3,﹣10).
故答案为:(3,﹣10).
17.(4分)如图,在反比例函数的图象上有一点A向x轴作垂线交x轴于点C,B为线段AC的中点,又D点在x轴上,且OD=3OC,则△OBD的面积为 3 .
【分析】设A(x、y),根据函数解析式可知xy=4,由已知得BC=y,OD=3OC=3x,再根据三角形的面积公式求解.
【解答】解:设A(x、y),由反比例函数可知xy=4,
BC=AC=y,OD=3OC=3x,
∴S△OBD=BC×OD=×y×3x=xy=×4=3.
故答案为:3.
18.(4分)如图,在△ABC中,BA=BC,∠ABC=90°,AD=DB,BE⊥DC于E,连接AE并延长交BC于F,以下说法正确的有 ①③④ .
①BE2=DE•EC,②EA=EB,③AE:EF=3:2,④FC2=FE•FA
【分析】①证明△BED∽△CEB,列比例式,可得结论;
②③根据:△BED∽△CEB,得===,设ED=x,则BE=2x,CE=4x,表示各线段的长,利用平行线分线段成比例定理列比例式,可得所求线段AE,EF,AF,CF的长,进行判断即可;
④根据②中继续计算可解答.
【解答】解:①∵BE⊥CD,
∴∠DEB=∠CEB=90°,
∵∠DBE+∠CBE=∠CBE+∠BCE=90°,
∴∠DBE=∠BCE,
∴△BED∽△CEB,
∴,
∴BE2=DE•EC,
故①正确;
②③∵AB=BC,AD=BD,
∴BD=BC,
由①知:△BED∽△CEB,
∴===,
设ED=x,则BE=2x,CE=4x,
∴BD=AD=x,BC=AB=2x,
过D作DP∥BC,交AF于P,
∴==,,
∴CF=4PD,BF=2PD,
∴CF=2BF,,,
∴BF=BC=,CF==,
由勾股定理得:AF===,
∴AE===2x≠2x,
∴AE≠BE,
故②不正确,③正确;
④由②得:FC=,FE===,AF=,
∴FC2==,
FE•FA==,
∴FC2=FE•FA,
故④正确;
本题正确的结论有:①③④,
故答案为:①③④.
三、解答题(共7道大题,满分60分)
19.(8分)如图,放置在水平桌面上的台灯的灯臂AB长为30cm,灯罩BC长为20cm,底座厚度为2cm,灯臂与底座构成的∠BAD=60°.使用发现,光线最佳时灯罩BC与水平线所成的角为30°,此时灯罩顶端C到桌面的高度CE是多少cm?(结果精确到0.1cm,参考数据:≈1.732)
【分析】首先过点B作BF⊥CD于点F,作BG⊥AD于点G,进而求出FC的长,再求出BG的长,即可得出答案.
【解答】解:过点B作BF⊥CD于点F,作BG⊥AD于点G,
∵CE⊥AD,BF⊥CD,BG⊥AD,
∴四边形BFDG矩形,
∴BG=FD
在Rt△BCF中,∠CBF=30°,
∴CF=BC•sin30°=20×=10,
在Rt△ABG中,∠BAG=60°,
∴BG=AB•sin60°=30×=15.
∴CE=CF+FD+DE=10+15+2
=12+15≈37.98≈38.0(cm).
答:此时灯罩顶端C到桌面的高度CE约是38.0cm.
20.(8分)如图,△ABC是⊙O的内接三角形,∠BAC=75°,∠ABC=45°.连接AO并延长,交⊙O于点D,连接BD.过点C作⊙O的切线,与BA的延长线相交于点E.
(1)求证:AD∥EC;
(2)若AB=12,求线段EC的长.
【分析】(1)连接OC,由切线的性质可得∠OCE=90°,由圆周角定理可得∠AOC=90°,可得结论;
(2)过点A作AF⊥EC交EC于F,由锐角三角函数可求AD=8,可证四边形OAFC是正方形,可得CF=AF=4,由锐角三角函数可求EF=12,即可求解.
【解答】证明:(1)连接OC,
∵CE与⊙O相切于点C,
∴∠OCE=90°,
∵∠ABC=45°,
∴∠AOC=90°,
∵∠AOC+∠OCE=180°,
∴AD∥EC.
(2)如图,过点A作AF⊥EC交EC于F,
∵∠BAC=75°,∠ABC=45°,
∴∠ACB=60°,
∴∠D=∠ACB=60°,
∵AD是⊙O的直径,
∴∠ABD=90°,
∴sin∠ADB=,
∴AD==8,
∴OA=OC=4,
∵AF⊥EC,∠OCE=90°,∠AOC=90°,
∴四边形OAFC是矩形,
又∵OA=OC,
∴四边形OAFC是正方形,
∴CF=AF=4,
∵∠BAD=90°﹣∠D=30°,
∴∠EAF=180°﹣90°﹣30°=60°,
∵tan∠EAF=,
∴EF=AF=12,
∴CE=CF+EF=12+4.
21.(8分)阅读材料:已知方程p2﹣p﹣1=0,1﹣q﹣q2=0且pq≠1,求的值.
解:由p2﹣p﹣1=0,及1﹣q﹣q2=0,可知p≠0,q≠0.
又∵pq≠1,∴p≠.
∵1﹣q﹣q2=0可变形为()2﹣()﹣1=0.
根据p2p﹣1=0和()2﹣()﹣1=0的特征.
∴p、是方程x2﹣x﹣1=0的两个不相等的实数根,
则p+=1,即=1.
根据阅读材料所提供的方法,完成下面的解答.
已知:2m2﹣5m﹣1=0,+﹣2=0且m≠n,求
(1)mn的值;
(2)+.
【分析】由+﹣2=0得到2n2﹣5n﹣1=0,根据题目所给的方法得到m、n是方程2x2﹣5x﹣1=0的两个不相等的实数根,根据根与系数的关系得到m+n=,mn=﹣,利用完全平方公式变形得到原式=(m+n)2﹣4mn,然后利用整体代入的方法计算.
【解答】解:∵+﹣2=0,
∴2n2﹣5n﹣1=0,
根据2m2﹣5m﹣1=0和2n2﹣5n﹣1=0的特征,
∴m、n是方程2x2﹣5x﹣1=0的两个不相等的实数根,
∴m+n=,mn=﹣,
(1)mn=﹣;
(2)原式===29.
22.(8分)如图,在平面直角坐标系xOy中,函数y=﹣x+b的图象与函数y=(x<0)的图象相交于点A(﹣1,6),并与x轴交于点C.点D是线段AC上一点,△ODC与△OAC的面积比为2:3.
(1)k= ﹣6 ,b= 5 ;
(2)求点D的坐标;
(3)若将△ODC绕点O逆时针旋转,得到△OD'C',其中点D'落在x轴负半轴上,判断点C'是否落在函数y=(x<0)的图象上,并说明理由.
【分析】(1)将A(﹣1,6)代入y=﹣x+b可求出b的值;将A(﹣1,6)代入y=可求出k的值;
(2)过点D作DM⊥x轴,垂足为M,过点A作AN⊥x轴,垂足为N,由△ODC与△OAC的面积比为2:3,可推出,由点A的坐标可知AN=6,进一步求出DM=4,即为点D的纵坐标,把y=4代入y=﹣x+5中,可求出点D坐标;
(3)过点C'作C'G⊥x轴,垂足为G,由题意可知,OD'=OD==,由旋转可知S△ODC=S△OD'C',可求出C'G=,在Rt△OC'G中,通过勾股定理求出OG的长度,即可写出点C'的坐标,将其坐标代入y=﹣可知没有落在函数y=(x<0)的图象上.
【解答】解:(1)将A(﹣1,6)代入y=﹣x+b,
得,6=1+b,
∴b=5,
将A(﹣1,6)代入y=,
得,6=,
∴k=﹣6,
故答案为:﹣6,5;
(2)如图1,过点D作DM⊥x轴,垂足为M,过点A作AN⊥x轴,垂足为N,
∵,
∴,
又∵点A的坐标为(﹣1,6),
∴AN=6,
∴DM=4,即点D的纵坐标为4,
把y=4代入y=﹣x+5中,
得,x=1,
∴D(1,4);
(3)由题意可知,OD'=OD==,
如图2,过点C'作C'G⊥x轴,垂足为G,
∵S△ODC=S△OD'C',
∴OC•DM=OD'•C'G,
即5×4=C'G,
∴C'G=,
在Rt△OC'G中,
∵OG===,
∴C'的坐标为(﹣,),
∵(﹣)×≠﹣6,
∴点C'不在函数y=﹣的图象上.
23.(8分)如图,在平行四边形ABCD中,AC是对角线,∠CAB=90°,以点A为圆心,以AB的长为半径作⊙A,交BC边于点E,交AC于点F,连接DE.
(1)求证:DE与⊙A相切;
(2)若∠ABC=60°,AB=4,求阴影部分的面积.
【分析】(1)证明:连接AE,根据平行四边形的性质得到AD=BC,AD∥BC,求得∠DAE=∠AEB,根据全等三角形的性质得到∠DEA=∠CAB,得到DE⊥AE,于是得到结论;
(2)根据已知条件得到△ABE是等边三角形,求得AE=BE,∠EAB=60°,得到∠CAE=∠ACB,得到CE=BE,根据三角形和扇形的面积公式即可得到结论.
【解答】(1)证明:连接AE,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC,AD∥BC,
∴∠DAE=∠AEB,
∵AE=AB,
∴∠AEB=∠ABC,
∴∠DAE=∠ABC,
∴△AED≌△BAC(SAS),
∴∠DEA=∠CAB,
∵∠CAB=90°,
∴∠DEA=90°,
∴DE⊥AE,
∵AE是⊙A的半径,
∴DE与⊙A相切;
(2)解:∵∠ABC=60°,AB=AE=4,
∴△ABE是等边三角形,
∴AE=BE,∠EAB=60°,
∵∠CAB=90°,
∴∠CAE=90°﹣∠EAB=90°﹣60°=30°,∠ACB=90°﹣∠B=90°﹣60°=30°,
∴∠CAE=∠ACB,
∴AE=CE,
∴CE=BE,
∴S△ABC=AB•AC==8,
∴S△ACE=S△ABC==4,
∵∠CAE=30°,AE=4,
∴S扇形AEF===,
∴S阴影=S△ACE﹣S扇形AEF=4﹣.
24.(10分)在一次数学研究性学习中,小兵将两个全等的直角三角形纸片ABC和DEF拼在一起,使点A与点F重合,点C与点D重合(如图1),其中∠ACB=∠DFE=90°,BC=EF=3cm,AC=DF=4cm,并进行如下研究活动.
活动一:将图1中的纸片DEF沿AC方向平移,连接AE,BD(如图2),当点F与点C重合时停止平移.
【思考】图2中的四边形ABDE是平行四边形吗?请说明理由.
【发现】当纸片DEF平移到某一位置时,小兵发现四边形ABDE为矩形(如图3).求AF的长.
活动二:在图3中,取AD的中点O,再将纸片DEF绕点O顺时针方向旋转α度(0≤α≤90),连接OB,OE(如图4).
【探究】当EF平分∠AEO时,探究OF与BD的数量关系,并说明理由.
【分析】【思考】
由全等三角形的性质得出AB=DE,∠BAC=∠EDF,则AB∥DE,可得出结论;
【发现】
连接BE交AD于点O,设AF=x(cm),则OA=OE=(x+4),得出OF=OA﹣AF=2﹣x,由勾股定理可得,解方程求出x,则AF可求出;
【探究】
如图2,延长OF交AE于点H,证明△EFO≌△EFH(ASA),得出EO=EH,FO=FH,则∠EHO=∠EOH=∠OBD=∠ODB,可证得△EOH≌△OBD(AAS),得出BD=OH,则结论得证.
【解答】解:【思考】四边形ABDE是平行四边形.
证明:∵△ABC≌△DEF,
∴AB=DE,∠BAC=∠EDF,
∴AB∥DE,
∴四边形ABDE是平行四边形;
【发现】如图1,连接BE交AD于点O,
∵四边形ABDE为矩形,
∴OA=OD=OB=OE,
设AF=x(cm),则OA=OE=(x+4),
∴OF=OA﹣AF=2﹣x,
在Rt△OFE中,∵OF2+EF2=OE2,
∴,
解得:x=,
∴AF=cm.
【探究】BD=2OF,
证明:如图2,延长OF交AE于点H,
由矩形的性质及旋转的性质知:OA=OB=OE=OD,
∴∠OAB=∠OBA=∠ODE=∠OED,
∴∠OBD=∠ODB,∠OAE=∠OEA,
∴∠BDE+∠DEA=∠ABD+∠EAB,
∵∠ABD+∠BDE+∠DEA+∠EAB=360°,
∴∠ABD+∠BAE=180°,
∴AE∥BD,
∴∠OHE=∠ODB,
∵EF平分∠OEH,
∴∠OEF=∠HEF,
∵∠EFO=∠EFH=90°,EF=EF,
∴△EFO≌△EFH(ASA),
∴EO=EH,FO=FH,
∴∠EHO=∠EOH=∠OBD=∠ODB,
∴△EOH≌△OBD(AAS),
∴BD=OH=2OF.
25.(10分)已知抛物线y=ax2+bx+c经过A(﹣1,0)、B(3,0)、C(0,3)三点,直线l是抛物线的对称轴.
(1)求抛物线的函数关系式;
(2)设点P是直线l上的一个动点,当△PAC的周长最小时,求点P的坐标;
(3)在直线l上是否存在点M,使△MAC为等腰三角形?若存在,直接写出所有符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】方法一:
(1)直接将A、B、C三点坐标代入抛物线的解析式中求出待定系数即可.
(2)由图知:A、B点关于抛物线的对称轴对称,那么根据抛物线的对称性以及两点之间线段最短可知:若连接BC,那么BC与直线l的交点即为符合条件的P点.
(3)由于△MAC的腰和底没有明确,因此要分三种情况来讨论:①MA=AC、②MA=MC、③AC=MC;可先设出M点的坐标,然后用M点纵坐标表示△MAC的三边长,再按上面的三种情况列式求解.
方法二:
(1)略.
(2)找出A点的对称点点B,根据C,P,B三点共线求出BC与对称轴的交点P.
(3)用参数表示的点M坐标,分类讨论三种情况,利用两点间距离公式就可求解.
(4)先求出AC的直线方程,利用斜率垂直公式求出OO’斜率及其直线方程,并求出H点坐标,进而求出O’坐标,求出DO’直线方程后再与AC的直线方程联立,求出Q点坐标.
【解答】方法一:
解:(1)将A(﹣1,0)、B(3,0)、C(0,3)代入抛物线y=ax2+bx+c中,得:
,
解得:
∴抛物线的解析式:y=﹣x2+2x+3.
(2)连接BC,直线BC与直线l的交点为P;
∵点A、B关于直线l对称,
∴PA=PB,
∴BC=PC+PB=PC+PA
设直线BC的解析式为y=kx+b(k≠0),将B(3,0),C(0,3)代入上式,得:
,解得:
∴直线BC的函数关系式y=﹣x+3;
当x=1时,y=2,即P的坐标(1,2).
(3)抛物线的对称轴为:x=﹣=1,设M(1,m),已知A(﹣1,0)、C(0,3),则:
MA2=m2+4,MC2=(3﹣m)2+1=m2﹣6m+10,AC2=10;
①若MA=MC,则MA2=MC2,得:
m2+4=m2﹣6m+10,得:m=1;
②若MA=AC,则MA2=AC2,得:
m2+4=10,得:m=±;
③若MC=AC,则MC2=AC2,得:
m2﹣6m+10=10,得:m1=0,m2=6;
当m=6时,M、A、C三点共线,构不成三角形,不合题意,故舍去;
综上可知,符合条件的M点,且坐标为 M(1,)(1,﹣)(1,1)(1,0).
方法二:
(1)∵A(﹣1,0)、B(3,0)、C(0,3),
∴y=﹣(x+1)(x﹣3),即y=﹣x2+2x+3.
(2)连接BC,
∵l为对称轴,
∴PB=PA,
∴C,B,P三点共线时,△PAC周长最小,把x=1代入lBC:y=﹣x+3,得P(1,2).
(3)设M(1,t),A(﹣1,0),C(0,3),
∵△MAC为等腰三角形,
∴MA=MC,MA=AC,MC=AC,
(1+1)2+(t﹣0)2=(1﹣0)2+(t﹣3)2,∴t=1,
(1+1)2+(t﹣0)2=(﹣1﹣0)2+(0﹣3)2,∴t=±,
(1﹣0)2+(t﹣3)2=(﹣1﹣0)2+(0﹣3)2,∴t1=6,t2=0,
经检验,t=6时,M、A、C三点共线,故舍去,
综上可知,符合条件的点有4个,M1(1,),M2(1,﹣),M3(1,1),M4(1,0).
追加第(4)问:若抛物线顶点为D,点Q为直线AC上一动点,当△DOQ的周长最小时,求点Q的坐标.
(4)作点O关于直线AC的对称点O交AC于H,
作HG⊥AO,垂足为G,
∴∠AHG+∠GHO=90°,∠AHG+∠GAH=90°,
∴∠GHO=∠GAH,
∴△GHO∽△GAH,
∴HG2=GO•GA,
∵A(﹣1,0),C(0,3),
∴lAC:y=3x+3,H(﹣,),
∵H为OO′的中点,
∴O′(﹣,),
∵D(1,4),
∴lO′D:y=x+,lAC:y=3x+3,
∴x=﹣,y=,
∴Q(﹣,).
题(满分20分)
26.(4分)如图,E,F是正方形ABCD的边AD上两个动点,满足AE=DF.连接CF交BD于点G,连接BE交AG于点H.若正方形的边长为2,则线段DH长度的最小值是 ﹣1 .
【分析】根据正方形的性质可得AB=AD=CD,∠BAD=∠CDA,∠ADG=∠CDG,然后利用“边角边”证明△ABE和△DCF全等,根据全等三角形对应角相等可得∠1=∠2,利用“SAS”证明△ADG和△CDG全等,根据全等三角形对应角相等可得∠2=∠3,从而得到∠1=∠3,然后求出∠AHB=90°,取AB的中点O,连接OH、OD,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得OH=AB=1,利用勾股定理列式求出OD,然后根据三角形的三边关系可知当O、D、H三点共线时,DH的长度最小.
【解答】解:在正方形ABCD中,AB=AD=CD,∠BAD=∠CDA,∠ADG=∠CDG,
在△ABE和△DCF中,
,
∴△ABE≌△DCF(SAS),
∴∠1=∠2,
在△ADG和△CDG中,
,
∴△ADG≌△CDG(SAS),
∴∠2=∠3,
∴∠1=∠3,
∵∠BAH+∠3=∠BAD=90°,
∴∠1+∠BAH=90°,
∴∠AHB=180°﹣90°=90°,
取AB的中点O,连接OH、OD,
则OH=AO=AB=1,
在Rt△AOD中,OD===,
根据三角形的三边关系,OH+DH>OD,
∴当O、D、H三点共线时,DH的长度最小,
最小值=OD﹣OH=﹣1.
(解法二:可以理解为点H是在Rt△AHB,AB直径的半圆上运动当O、H、D三点共线时,DH长度最小)
故答案为:﹣1.
27.(4分)如图,在直角坐标系中,点A,B分别在x轴和y轴,,∠AOB的角平分线与OA的垂直平分线交于点C,与AB交于点D,反比例函数的图象过点C,当以CD为边的正方形的面积为时,k的值为 14 .
【分析】设OA=3a,则OB=4a,利用待定系数法即可求得直线AB的解析式为,直线CD的解析式是y=x,OA的中垂线的解析式,解方程组即可求得C和D的坐标,根据以CD为边的正方形的面积为,即CD2=,据此即可列方程求得a2的值,则k即可求解.
【解答】解:由题意,设OA=3a,则OB=4a,
∴A(3a,0),B(0,4a),
设直线AB的解析式是y=kx+b,
根据题意得:,
解得:,
则直线AB的解析式是,
∵直线CD是∠AOB的平分线,
则OD的解析式是y=x,
根据题意得:,
解得:,
则D的坐标是(,),
OA的中垂线的解析式是,
则C的坐标是(,),则,
∵以CD为边的正方形的面积为,且,
则,
解得:,
∴,
故答案为:14.
28.(12分)已知抛物线y=x2+bx+c的顶点为P,与y轴交于点A,与直线OP交于点B.
(1)如图甲,若点P的横坐标为1,点B的坐标为(3,6),
①试确定抛物线的解析式;
②若当m≤x≤3时,y=x2+bx+c的最小值为2,最大值为6,求m的取值范围;
(2)在(1)的条件下,若M点是直线AB下方抛物线上的一点,且S△ABM≥3,求M点横坐标的取值范围;
(3)如图乙,若点P在第一象限,且PA=PO,过点P作PD⊥x轴于D,将抛物线y=x2+bx+c平移,平移后的抛物线经过点A、D,与x轴的另一个交点为C,试探究四边形OABC的形状,并说明理由.
【分析】(1)①首先求出b的值,然后把b=﹣2及点B(3,6)的坐标代入抛物线解析式y=x2+bx+c求出c的值,抛物线的解析式即可求出;
②由抛物线的增减性解答;
(2)首先求出A点的坐标,进而求出直线AB的解析式,设直线AB下方抛物线上的点M坐标为(x,x2﹣2x+3),过M点作y轴的平行线交直线AB于点N,则N(x,x+3),根据三角形面积为3,求出x的值,M点的坐标即可求出;
(3)由PA=PO,OA=c,可得PD=,又知抛物线y=x2+bx+c的顶点坐标为P (﹣,),即可求出b和c的关系,进而得到A(0,b2),P(﹣b,b2),D(﹣b,0).根据B点是直线与抛物线的交点,求出B点的坐标,由平移后的抛物线经过点A,可设平移后的抛物线解析式为y=x2+mx+b2.再求出b与m之间的关系,再求出C点的坐标,根据两对边平行且相等的四边形是平行四边形,结合∠AOC=90°即可证明四边形OABC是矩形.
【解答】解:(1)①依题意,﹣=1,
解得b=﹣2.
将b=﹣2及点B(3,6)的坐标代入抛物线解析式y=x2+bx+c得6=32﹣2×3+c.
解得 c=3.
所以抛物线的解析式为y=x2﹣2x+3.
②由y=x2﹣2x+3=(x﹣1)2+2知,P(1,2).
∴点(3,6)关于对称轴x=1的对称点B′的坐标为(﹣1,6),如答图1,
.
∵当m≤x≤3时,y=x2+bx+c的最小值为2,最大值为6,
∴﹣1≤m≤1;
(2)设点M的横坐标为a,
∵抛物线y=x2﹣2x+3与y轴交于点A,
∴A(0,3).
∵B(3,6),
可得直线AB的解析式为y=x+3.
设直线AB下方抛物线上的点M坐标为(x,x2﹣2x+3),过M点作y轴的平行线交直线AB于点N,则N(x,x+3),如答图2,
∴S△ABM=S△AMN+S△BMN=MN•|xB﹣xA|=3.
∴[x+3﹣(x2﹣2x+3)]×3=3.
解得 x1=1,x2=2.
故点M的坐标为(1,2)或 (2,3).
∵S△ABM≥3,
∴M点横坐标的取值范围是:1≤a≤2;
(3)如答图3,由 PA=PO,OA=c,可得PD=.
∵抛物线y=x2+bx+c的顶点坐标为 P(﹣,),
∴=.
∴b2=2c.
∴抛物线y=x2+bx+b2,A(0,b2),P(﹣b,b2),D(﹣b,0).
可得直线OP的解析式为y=﹣bx.
∵点B是抛物线y=x2+bx+b2与直线y=﹣bx的图象的交点,
令﹣bx=x2+bx+b2.
解得x1=﹣b,x2=﹣.
可得点B的坐标为(﹣b,b2).
由平移后的抛物线经过点A,可设平移后的抛物线解析式为y=x2+mx+b2.
将点D(﹣b,0)的坐标代入y=x2+mx+b2,得m=b.
则平移后的抛物线解析式为y=x2+bx+b2.
令y=0,即x2+bx+b2=0.
解得x1=﹣b,x2=﹣b.
依题意,点C的坐标为(﹣b,0).
则BC=b2.
则BC=OA.
又∵BC∥OA,
∴四边形OABC是平行四边形.
∵∠AOC=90°,
∴四边形OABC是矩形.
2023年山东省枣庄市薛城区中考数学二模试卷(含解析): 这是一份2023年山东省枣庄市薛城区中考数学二模试卷(含解析),共24页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
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