试卷 2021年辽宁省鞍山市铁东区中考数学一模试卷
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一、选择题(每小题3分,共24分)
1.(3分)|﹣|的值是( )
A.2020 B.﹣2020 C.﹣ D.
2.(3分)一个几何体的三视图如图所示,则这个几何体是( )
A.圆锥 B.长方体 C.圆柱 D.球
3.(3分)习近平总书记提出了未来五年“精准扶贫”的战略构想,意味着每年要减贫约11700000人,将数据11700000用科学记数法表示为( )
A.1.17×107 B.11.7×106 C.0.117×107 D.1.17×108
4.(3分)如图,AB∥CD,点E在CD上,点F在AB上,如果∠CEF:∠BEF=6:7,∠ABE=50°,那么∠AFE的度数为( )
A.110° B.120° C.130° D.140°
5.(3分)下列运算中正确的是( )
A.3a+2b=5ab B.2a2+3a2=5a5
C.a10÷a5=a2 D.(xy2)3=x3y6
6.(3分)如图,在⊙O中,弦AB垂直平分半径OC,OC=2,则弦AB的长为( )
A.2 B. C.2 D.
7.(3分)如图,点A(2,m)在反比例函数y=上,点B在反比例函数y=上,OB⊥OA,AB∥y轴,则k的值为( )
A.﹣16 B.﹣8 C.﹣6 D.﹣4
8.(3分)如图,F为正方形ABCD的边CD上一动点,AB=2,连接BF,过A作AH⊥BF交BC于H,交BF于G,连接CG,当CG为最小值时,CH的长为( )
A. B. C.3﹣ D.3+
二、填空题(每小题3分,共24分)
9.(3分)一圆锥的底面圆半径为2cm,母线长为3cm,则侧面积为 .
10.(3分)分解因式:3m2x﹣6mx+3x= .
11.(3分)如图,在等腰直角三角形ABC中,∠ACB=90°,AC=4,把△ABC绕点C顺时针旋转45°得到△A'CB',边A'C、A'B'分别交AB于E、F,则A'E的长为 .
12.(3分)在函数y=中,自变量x的取值范围是 .
13.(3分)如图,在平面直角坐标系第一象限中,线段AB、CD是以原点O为位似中心的位似图形,且相似比为,AB⊥x轴,点A、点C在x轴上,AC=CD=6,则B点坐标为 .
14.(3分)现代互联网技术的广泛应用,催生了快递行业的高速发展.据调查,某家小型快递公司的分拣工小李和小江,在分拣同一类物件时,小李分拣120个物件所用的时间与小江分拣90个物件所用的时间相同,已知小李每小时比小江多分拣20个物件.若设小江每小时分拣x个物件,则可列方程为 .
15.(3分)如图,PA、PB切⊙O于A、B两点,连接OP交AB于点C,交弧AB于点D,∠APB=70°,点Q为优弧AmB上一点,OQ∥PB,则∠OQA的大小为 .
16.(3分)已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象的对称轴为直线x=﹣1,部分图象如图所示,下列结论中:①abc>0;②b2﹣4ac>0; ③4a+c>0; ④若t为任意实数,则有a﹣bt≤at2+b;⑤当图象经过点(,2)时,方程ax2+bx+c﹣2=0的两根为x1,x2(x1<x2),则x1+2x2=﹣,其中正确的结论有 .
三、解答题:(17题满分16分,18题满分16分,共16分)
17.(8分)先化简,再求值:(+2)÷,其中x的值从不等式组的整数解中选取.
18.(8分)在平面直角坐标系中,△ABC的位置如图所示:(每个方格都是边长为1个单位长度的正方形,△ABC的顶点都在格点上).
(1)画出△ABC关于y轴对称的△A1B1C1;写出B点对应点B1的坐标;
(2)将△A1B1C1绕点O逆时针旋转90°得到△A2B2C2,请你求出线段OB1旋转过程中扫过的面积.
四、解答题:(19题10分,20题、21题、22题每小题10分,共40分)
19.(10分)春节期间,全国爆发了新型冠状病毒传染的肺炎,对环境的治理工作迫在眉睫.某社区为了疫情防控落实到位,社区成立了甲、乙两个检查组,采取随机抽查的方式分别对辖区内的A,B,C,D四个小区进行检查,并且每个小区不重复检查.
(1)甲组抽到A小区的概率是 ;
(2)请用列表或画树状图的方法求甲组抽到A小区,同时乙组抽到C小区的概率.
20.(10分)近年来,无人机航拍测量的应用越来越广泛.如图无人机从A处观测,测得某建筑物顶点O的俯角为22°,继续水平前行10米到达B处,测得俯角为45°,已知无人机的飞行高度为45米,则这栋楼的高度是多少米?(精确到0.1米)参考数据:sin22°≈,cos22°≈,tan22°≈.
21.(10分)在菱形ABCD中,点P是BC边上一点,连接AP,点E,F是AP上的两点,连接DE,BF,使得∠AED=∠ABC,∠ABF=∠BPF.
求证:(1)△ABF≌△DAE;
(2)DE=BF+EF.
22.(10分)如图,直线y=mx+6与反比例函数y=(x>0)的图象交于点A(,n)与x轴交于点B(﹣3,0),M为该图象上任意一点,过M点作x轴的平行线交y轴于点P,交AB于点N.
(1)求m、n的值和反比例函数的表达式;
(2)若点P为MN中点时,求△AMN的面积.
五、解答题:(本题10分)
23.(10分)如图,AB为⊙O直径,AC为弦,过⊙O外的点D作DE⊥OA于点E,交AC于点F,连接DC并延长交AB的延长线于点H,且∠D=2∠A.
(1)求证:DC与⊙O相切;
(2)若⊙O半径为4,,求AC的长.
六、解答题:(本题10分)
24.(10分)某企业接到一批防护服生产任务,按要求15天完成,已知这批防护服的出厂价为每件80元,为按时完成任务,该企业动员放假回家的工人及时返回加班赶制.该企业第x天生产的防护服数量为y件,y与x之间的关系可以用图中的函数图象来刻画.
(1)直接写出y与x的函数关系式 ;
(2)由于特殊原因,原材料紧缺,服装的成本前5天为每件50元,从第6天起每件服装的成本比前一天增加2元,设第x天创造的利润为w元,直接利用(1)的结论,求w与x之间的函数表达式,并求出第几天的利润最大,最大利润是多少元?(利润=出厂价﹣成本)
七、解答题:(本题12分)
25.(12分)已知Rt△ABC和Rt△DEB中,∠ACB=∠DEB=90°,∠ABC=∠DBE,DE=kAC.(其中0<k<1),连接AD、CE,点M为线段AD的中点,连接ME、MC,△BDE绕点B顺时针旋转,探究线段ME与MC的数量关系.
(1)如图1,点E落在BC边上时,探究ME与MC的数量关系,并说明理由;
(2)如图2,点E落在△ABC内部时,探究ME与MC的数量关系,并说明理由;
(3)若∠ABC=30°,k=,当A、E、D共线时,直接写出的值.
八、解答题:(本题14分)
26.(14分)如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣x+2与x轴交于点B,与y轴交于点C,抛物线y=﹣x2+bx+c经过B,C两点,与x轴交于另一点A.如图1,点P为抛物线上任意一点,过点P作PM⊥x轴交BC于点M.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当△PCM是直角三角形时,求P点坐标;
(3)如图2,作P点关于直线BC的对称点P',作直线P′M与抛物线交于EF,设抛物线对称轴与x轴交点为Q,当直线P'M经过点Q时,请你直接写出EF的长.
2021年辽宁省鞍山市铁东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24分)
1.(3分)|﹣|的值是( )
A.2020 B.﹣2020 C.﹣ D.
【分析】根据负数的绝对值等于它的相反数进行计算便可.
【解答】解:,
故选:D.
2.(3分)一个几何体的三视图如图所示,则这个几何体是( )
A.圆锥 B.长方体 C.圆柱 D.球
【分析】根据主视图与左视图,主视图与俯视图的关系,可得答案.
【解答】解:由主视图与左视图都是高平齐的矩形,主视图与俯视图都是长对正的矩形,得
几何体是矩形,
故选:B.
3.(3分)习近平总书记提出了未来五年“精准扶贫”的战略构想,意味着每年要减贫约11700000人,将数据11700000用科学记数法表示为( )
A.1.17×107 B.11.7×106 C.0.117×107 D.1.17×108
【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.当原数绝对值大于10时,n是正数;当原数的绝对值小于1时,n是负数.
【解答】解:11700000=1.17×107.
故选:A.
4.(3分)如图,AB∥CD,点E在CD上,点F在AB上,如果∠CEF:∠BEF=6:7,∠ABE=50°,那么∠AFE的度数为( )
A.110° B.120° C.130° D.140°
【分析】由平行线的性质得∠ABE+∠BEC=180°,∠AFE+∠CEF=180°,根据角的和差分别求∠CEF=60°,∠AFE的度数为120°.
【解答】解:设∠CEF=6x,如图所示:
∵∠CEF:∠BEF=6:7,
∴∠BEF=7x,
又∵AB∥CD,
∴∠ABE+∠BEC=180°,
又∵∠ABE=50°,
∴∠BEC=130°,
又∵∠BEC=∠CEF+∠BEF,
∴7x+6x=130°,
解得:x=10°,
∴∠CEF=60°,
又∵AB∥CD,
∴∠AFE+∠CEF=180°,
∴∠AFE=120°,
故选:B.
5.(3分)下列运算中正确的是( )
A.3a+2b=5ab B.2a2+3a2=5a5
C.a10÷a5=a2 D.(xy2)3=x3y6
【分析】分别根据合并同类项法则,同底数幂的除法法则以及积的乘方运算法则逐一判断即可.
【解答】解:A.3a与2b不是同类项,所以不能合并,故本选项不合题意;
B.2a2+3a2=5a2,故本选项不合题意;
C.a10÷a5=a5,故本选项不合题意;
D.(xy2)3=x3y6,正确.
故选:D.
6.(3分)如图,在⊙O中,弦AB垂直平分半径OC,OC=2,则弦AB的长为( )
A.2 B. C.2 D.
【分析】连接OA,根据勾股定理求出AD,根据垂径定理得到AB=2AD,得到答案.
【解答】解:连接OA,
在Rt△AOD中,AD===,
∵OD⊥AB,
∴AB=2AD=2,
故选:A.
7.(3分)如图,点A(2,m)在反比例函数y=上,点B在反比例函数y=上,OB⊥OA,AB∥y轴,则k的值为( )
A.﹣16 B.﹣8 C.﹣6 D.﹣4
【分析】过A作AC⊥y轴于C,过点B作BD⊥y轴于点D,先由反比例解析式求得m的值,进而得AC,OC,BD,再证明△AOC∽△OBD,由相似三角形的比例线段求得OD,得B点坐标进而求得k.
【解答】解:过A作AC⊥y轴于C,过点B作BD⊥y轴于点D,如图,
∵点A(2,m)在反比例函数y=上,
∴m=1,
∴AC=2,OC=1,
又∵AB∥y轴,点B在反比例函数y=上,
∴B(2,),
∴BD=2.OD=﹣,
∵OB⊥OA,∠ACO=∠ODB=90°
∴∠AOC+∠BOD=∠AOC+∠OAC=90°,
∴∠OAC=∠BOD,
∴△AOC∽△OBD,
∴,即,
∴OD=4,
∴B(2,﹣4),
∴k=2×(﹣4)=﹣8.
故选:B.
8.(3分)如图,F为正方形ABCD的边CD上一动点,AB=2,连接BF,过A作AH⊥BF交BC于H,交BF于G,连接CG,当CG为最小值时,CH的长为( )
A. B. C.3﹣ D.3+
【分析】如图1中,取AB的中点O,连接OG,OC.首先证明O,G,C共线时,CG的值最小(如图2中),证明CF=CG=BH即可解决问题(图2中).
【解答】解:如图1中,取AB的中点O,连接OG,OC.
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ABC=90°,
∵AB=2,
∴OB=OA=1,
∴OC===,
∵AH⊥BF,
∴∠AGB=90°,
∵AO=OB,
∴OG=AB=1,
∵CG≥OC﹣OG,
∴当O,G,C共线时,CG的值最小,最小值=﹣1(如图2中),
∵OB=OG=1,
∴∠OBG=∠OGB,
∵AB∥CD,
∴∠OBG=∠CFG,
∵∠OGB=∠CGF,
∴∠CGF=∠CFG,
∴CF=CG=﹣1,
∵∠ABH=∠BCF=∠AGB=90°,
∴∠BAH+∠ABG=90°,∠ABG+∠CBF=90°,
∴∠BAH=∠CBF,
∵AB=BC,
∴△ABH≌△BCF(ASA),
∴BH=CF=﹣1,
∴CH=BC﹣BH=2﹣(﹣1)=3﹣,
故选:C.
二、填空题(每小题3分,共24分)
9.(3分)一圆锥的底面圆半径为2cm,母线长为3cm,则侧面积为 6πcm2 .
【分析】由于圆锥的侧面展开图为扇形,扇形的弧长等于圆锥底面圆的周长,扇形的半径等于圆锥的母线长,所以根据扇形的面积公式可求解.
【解答】解:圆锥的侧面积=×3×2π×2=6π(cm2).
故答案为6πcm2.
10.(3分)分解因式:3m2x﹣6mx+3x= 3x(m﹣1)2 .
【分析】原式提取公因式,再利用完全平方公式分解即可.
【解答】解:原式=3x(m2﹣2m+1)
=3x(m﹣1)2.
故答案为:3x(m﹣1)2.
11.(3分)如图,在等腰直角三角形ABC中,∠ACB=90°,AC=4,把△ABC绕点C顺时针旋转45°得到△A'CB',边A'C、A'B'分别交AB于E、F,则A'E的长为 4﹣2 .
【分析】由旋转的性质可得∠ACE=45°,∠A=∠A'=45°,AC=A'C=4,由等腰直角三角形的性质可求AE=CE=2,即可求解.
【解答】解:∵把△ABC绕点C顺时针旋转45°得到△A'CB',
∴∠ACE=45°,∠A=∠A'=45°,AC=A'C=4,
∴CE⊥AB,∠A=∠ACE=45°,
∴AE=CE=2,
∴A'E=A'C﹣CE=4﹣2,
故答案为:4﹣2.
12.(3分)在函数y=中,自变量x的取值范围是 x≥﹣1且x≠0 .
【分析】根据二次根式的性质和分式的意义,被开方数大于或等于0,分母不等于0,可以求出x的范围.
【解答】解:根据题意得:x+1≥0且x≠0,
解得:x≥﹣1且x≠0.
故答案为:x≥﹣1且x≠0.
13.(3分)如图,在平面直角坐标系第一象限中,线段AB、CD是以原点O为位似中心的位似图形,且相似比为,AB⊥x轴,点A、点C在x轴上,AC=CD=6,则B点坐标为 (3,2) .
【分析】根据位似变换的概念得到△OAB∽△OCD,根据相似三角形的性质列出比例式,根据坐标与图形性质解答.
【解答】解:由题意得,△OAB∽△OCD,相似比为,
∴==,即=,
解得,OA=3,AB=2,
∴B点坐标为(3,2),
故答案为:(3,2).
14.(3分)现代互联网技术的广泛应用,催生了快递行业的高速发展.据调查,某家小型快递公司的分拣工小李和小江,在分拣同一类物件时,小李分拣120个物件所用的时间与小江分拣90个物件所用的时间相同,已知小李每小时比小江多分拣20个物件.若设小江每小时分拣x个物件,则可列方程为 = .
【分析】先求得小李每小时分拣的件数,然后根据小李分拣120个物件所用的时间与小江分拣90个物件所用的时间相同列方程即可.
【解答】解:设小江每小时分拣x个物件,则小李每小时分拣(x+20)个物件.
根据题意,得=.
故答案是:=.
15.(3分)如图,PA、PB切⊙O于A、B两点,连接OP交AB于点C,交弧AB于点D,∠APB=70°,点Q为优弧AmB上一点,OQ∥PB,则∠OQA的大小为 10° .
【分析】如图,连接OA.根据切线长定理求出∠OPB=∠OPA=35°,再利用平行线的性质求出∠POQ,求出∠AOQ即可解决问题.
【解答】解:如图,连接OA.
∵PA,PB是⊙O的切线,
∴∠OPB=∠OPA=∠APB=35°,PA⊥OA,
∴∠OAP=90°,
∴∠POA=90°﹣35°=55°,
∵OQ∥PB,
∴∠POQ=180°﹣∠OPB=145°,
∴AOQ=360°﹣145°﹣55°=160°,
∵OQ=OA,
∴∠OQA=∠OAQ=(180°﹣∠AOQ)=10°,
故答案为10°.
16.(3分)已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象的对称轴为直线x=﹣1,部分图象如图所示,下列结论中:①abc>0;②b2﹣4ac>0; ③4a+c>0; ④若t为任意实数,则有a﹣bt≤at2+b;⑤当图象经过点(,2)时,方程ax2+bx+c﹣2=0的两根为x1,x2(x1<x2),则x1+2x2=﹣,其中正确的结论有 ②③④⑤ .
【分析】利用抛物线开口方向得到a>0,利用抛物线的对称轴方程得到b=2a>0,利用抛物线与y轴的交点位置得到c<0,则可对①进行判断;根据判别式的意义对②进行判断;利用x=1时得到a+b+c>0,把b=2a代入得到3a+c>0,然后利用a>0可对③进行判断;利用二次函数当x=﹣1时有最小值可对④进行判断;由于二次函数y=ax2+bx+c与直线y=2的一个交点为(,2),利用对称性得到二次函数y=ax2+bx+c与直线y=2的另一个交点为(﹣,2),从而得到x1=﹣,x2=,则可对⑤进行判断.
【解答】解:∵抛物线开口向上,
∴a>0,
∵抛物线的对称轴为直线x=﹣1,
即﹣=﹣1,
∴b=2a>0,
∵抛物线与y轴的交点在x轴下方,
∴c<0,
∴abc<0,所以①错误;
∵物线与x轴有2个交点,
∴△=b2﹣4ac>0,所以②正确;
∵x=1时,y>0,
∴a+b+c>0,
而b=2a,
∴3a+c>0,
∵a>0,
∴4a+c>0,所以③正确;
∵x=﹣1时,y有最小值,
∴a﹣b+c≤at2+bt+c(t为任意实数),
即a﹣bt≤at2+b,所以④正确;
∵图象经过点(,2)时,方程ax2+bx+c﹣2=0的两根为x1,x2(x1<x2),
∴二次函数y=ax2+bx+c与直线y=2的一个交点为(,2),
∵抛物线的对称轴为直线x=﹣1,
∴二次函数y=ax2+bx+c与直线y=2的另一个交点为(﹣,2),
即x1=﹣,x2=,
∴x1+2x2=﹣+2×=﹣,所以⑤正确.
故答案为②③④⑤.
三、解答题:(17题满分16分,18题满分16分,共16分)
17.(8分)先化简,再求值:(+2)÷,其中x的值从不等式组的整数解中选取.
【分析】直接将括号里面通分运算,进而利用分式的除法运算法则化简,进而解不等式组求出x的取值范围,把符合题意的一个x的值代入求出答案.
【解答】解:原式=•
=•
=,
,
解①得:x>﹣4,
解②得:x≤,
故不等式组的解集为:﹣4<x≤,
当x=﹣2,﹣1,0时,分式无意义,
故当x=﹣3时,原式==.
18.(8分)在平面直角坐标系中,△ABC的位置如图所示:(每个方格都是边长为1个单位长度的正方形,△ABC的顶点都在格点上).
(1)画出△ABC关于y轴对称的△A1B1C1;写出B点对应点B1的坐标;
(2)将△A1B1C1绕点O逆时针旋转90°得到△A2B2C2,请你求出线段OB1旋转过程中扫过的面积.
【分析】(1)根据关于y轴对称的点的坐标特点画出图形,即可写出B点对应点B1的坐标;
(2)根据△A1B1C1绕点O逆时针旋转90°,即可得到△A2B2C2;再根据扇形面积计算公式即可得出线段OB1旋转过程中扫过的面积.
【解答】解:(1)如图所示,△A1B1C1即为所求;B点对应点B1的坐标为(﹣3,5);
(2)如图所示,线段OB1旋转过程中扫过的面积为=.
四、解答题:(19题10分,20题、21题、22题每小题10分,共40分)
19.(10分)春节期间,全国爆发了新型冠状病毒传染的肺炎,对环境的治理工作迫在眉睫.某社区为了疫情防控落实到位,社区成立了甲、乙两个检查组,采取随机抽查的方式分别对辖区内的A,B,C,D四个小区进行检查,并且每个小区不重复检查.
(1)甲组抽到A小区的概率是 ;
(2)请用列表或画树状图的方法求甲组抽到A小区,同时乙组抽到C小区的概率.
【分析】用列表法表示所有可能出现的结果,从中找出“甲组抽到A小区”的结果数,“甲组抽到A小区,同时乙组抽到C小区”的结果数,进而求出相应的概率.
【解答】解:用列表法表示所有可能出现的结果如下:
共有12种结果,
(1)共有12种结果,其中甲组抽到A小区的有3种结果,
因此,甲组抽到A小区的概率为=,
故答案为:;
(2)共有12种结果,其中甲组抽到A小区,同时乙组抽到C小区的只有1种,
因此,甲组抽到A小区,同时乙组抽到C小区的概率为.
20.(10分)近年来,无人机航拍测量的应用越来越广泛.如图无人机从A处观测,测得某建筑物顶点O的俯角为22°,继续水平前行10米到达B处,测得俯角为45°,已知无人机的飞行高度为45米,则这栋楼的高度是多少米?(精确到0.1米)参考数据:sin22°≈,cos22°≈,tan22°≈.
【分析】作OC⊥AB,作OD⊥AE,根据等腰直角三角形的性质得到OC=BC,根据正切的定义列式求出OC,结合图形计算,得到答案,
【解答】解:作OC⊥AB交AB的延长线于点C,作OD⊥AE于点E,
∵DA⊥AC,OC⊥AB,OD⊥AE,
∴四边形ADOC为矩形,
∴AD=OC,
同理可得,DE=OH,
在Rt△OCB中,∠OBC=45°,
∴OC=BC,
在Rt△OCA中,tan∠OAC=,
∴≈,
解得,OC=,
∴OH=DE=45﹣=≈38.3,
答:这栋楼的高度是约为38.3米.
21.(10分)在菱形ABCD中,点P是BC边上一点,连接AP,点E,F是AP上的两点,连接DE,BF,使得∠AED=∠ABC,∠ABF=∠BPF.
求证:(1)△ABF≌△DAE;
(2)DE=BF+EF.
【分析】(1)根据菱形的性质得到AB=AD,AD∥BC,由平行线的性质得到∠BPA=∠DAE,等量代换得到∠BAF=∠ADE,求得∠ABF=∠DAE,根据全等三角形的判定定理即可得到结论;
(2)根据全等三角形的性质得到AE=BF,DE=AF,根据线段的和差即可得到结论.
【解答】证明:(1)∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD,AD∥BC,
∴∠BPA=∠DAE,
∵∠ABC=∠AED,
∴∠BAF=∠ADE,
∵∠ABF=∠BPF,∠BPA=∠DAE,
∴∠ABF=∠DAE,
∵AB=DA,
∴△ABF≌△DAE(ASA);
(2)∵△ABF≌△DAE,
∴AE=BF,DE=AF,
∵AF=AE+EF=BF+EF,
∴DE=BF+EF.
22.(10分)如图,直线y=mx+6与反比例函数y=(x>0)的图象交于点A(,n)与x轴交于点B(﹣3,0),M为该图象上任意一点,过M点作x轴的平行线交y轴于点P,交AB于点N.
(1)求m、n的值和反比例函数的表达式;
(2)若点P为MN中点时,求△AMN的面积.
【分析】(1)将点A、B的坐标代入相应的函数表达式即可求解;
(2)设点M(t,),点P为MN中点,则点N(﹣t,6﹣2t),则=6﹣2t,解得:t=1或2,即可求解.
【解答】解:(1)将点B的坐标代入y=mx+6并解得:m=2;
故直线的表达式为y=2x+6;
将点A的坐标代入上式得:n=2×+6=+3,
则点A(,)代入y=得,k=×(+3)=4,
故反比例函数表达式为y=;
(2)设点M在y=上,则点M(t,),点P为MN中点,
点N在直线y=2x+6上,则点N(﹣t,6﹣2t),
∵MN∥x轴,故=6﹣2t,解得:t=1或2,
当t=1时,点M、N的坐标分别为(1,4)、(﹣1,4),则点P(0,4),
则MN=1+1=2,
△AMN的面积=×MN×(yA﹣yP)=×2×(+3﹣4)=﹣1,
当t=2时,
同理可得:△AMN的面积=2+2,
故△AMN的面积为﹣1或2+2.
五、解答题:(本题10分)
23.(10分)如图,AB为⊙O直径,AC为弦,过⊙O外的点D作DE⊥OA于点E,交AC于点F,连接DC并延长交AB的延长线于点H,且∠D=2∠A.
(1)求证:DC与⊙O相切;
(2)若⊙O半径为4,,求AC的长.
【分析】(1)连接OC,由圆周角定理和已知条件得出∠BOC=∠D,证出∠OCH=90°,得出DC⊥OC,即可得出结论;
(2)作AG⊥CD于G,则AG∥OC,由三角函数定义求出OH=OC=5,得出AH=OA+OH=9,由勾股定理得出CH==3,证△OCH∽△AGH,求出AG=OC=,GH=CH=,得出CG=GH﹣CH=,再由勾股定理即可得出答案.
【解答】(1)证明:连接OC,如图1所示:
∵DE⊥OA,
∴∠HED=90°,
∴∠H+∠D=90°,
∵∠BOC=2∠A,∠D=2∠A,
∴∠BOC=∠D,
∴∠H+∠BOC=90°,
∴∠OCH=90°,
∴DC⊥OC,
∴DC与⊙O相切;
(2)解:作AG⊥CD于G,如图2所示:
则AG∥OC,
∵DC⊥OC,
∴∠OCH=90°,
∵∠BOC=∠D,OC=4,
∴cos∠BOC==,
∴OH=OC=5,
∴AH=OA+OH=4+5=9,CH===3,
∵AG∥OC,
∴△OCH∽△AGH,
∴===,
∴AG=OC=,GH=CH=,
∴CG=GH﹣CH=﹣3=,
∴AC===.
六、解答题:(本题10分)
24.(10分)某企业接到一批防护服生产任务,按要求15天完成,已知这批防护服的出厂价为每件80元,为按时完成任务,该企业动员放假回家的工人及时返回加班赶制.该企业第x天生产的防护服数量为y件,y与x之间的关系可以用图中的函数图象来刻画.
(1)直接写出y与x的函数关系式 ;
(2)由于特殊原因,原材料紧缺,服装的成本前5天为每件50元,从第6天起每件服装的成本比前一天增加2元,设第x天创造的利润为w元,直接利用(1)的结论,求w与x之间的函数表达式,并求出第几天的利润最大,最大利润是多少元?(利润=出厂价﹣成本)
【分析】(1)根据题意即可得出y与x的函数关系式;
(2)分0≤x≤5和5<x≤15两种情况讨论,根据题意可得到w与x的关系式,再根据一次函数与二次函数的性质解答.
【解答】解:(1)270÷5=54,(570﹣270)÷(15﹣5)=30,
当5<x≤15时,设y与x的函数关系式为y=kx+b(x为正整数),根据题意得:
,解得,
∴y=30x+120,
∴y与x的函数关系式为,
故答案为:;
(2)当0≤x≤5时,w=(80﹣50)×54x=1620x,
∵1620>0,
∴w随x的增大而增大,
∴当x=5时,w最大=1620×5=8100;
当5<x≤15时,w=[80﹣50﹣2(x﹣5)]×(30x+120)=﹣60x2+960x+4800,
对称轴,
∴x=8时,=8640.
∵8640>8100,
∴第8天时利润最大,最大利润是8640元.
七、解答题:(本题12分)
25.(12分)已知Rt△ABC和Rt△DEB中,∠ACB=∠DEB=90°,∠ABC=∠DBE,DE=kAC.(其中0<k<1),连接AD、CE,点M为线段AD的中点,连接ME、MC,△BDE绕点B顺时针旋转,探究线段ME与MC的数量关系.
(1)如图1,点E落在BC边上时,探究ME与MC的数量关系,并说明理由;
(2)如图2,点E落在△ABC内部时,探究ME与MC的数量关系,并说明理由;
(3)若∠ABC=30°,k=,当A、E、D共线时,直接写出的值.
【分析】(1)如图1中,结论:ME=MC.利用全等三角形的性质,证明EM=MH,再利用直角三角形斜边中线的性质即可解决问题.
(2)如图2中,结论:ME=MC.想办法证明EM=MH,∠ECH=90°即可解决问题.
(3)分两种情形分别求解:①如图3﹣1中,当点E在线段AD上时,设AE交BC于M′.证明EC=EB即可.②如图3﹣2中,当点E在AD的延长线上时,证明EC=2BE即可.
【解答】解:(1)如图1中,结论:ME=MC.
理由:延长EM交AC于H,
∵∠ACB=∠BED=90°,
∴∠ACB=∠DEC=90°,
∴DE∥AH,
∴∠MDE=∠MAH,
∵DM=AM,∠EMD=∠HMA,
∴△MDE≌△MAH(ASA),
∴EM=HM,
∵∠ECH=90°,
∴CM=EM=MH,即ME=MC.
(2)如图2中,结论:ME=MC.
理由:作AH∥DE交EM的延长线于H,连接EC,CH,延长BE交AH的延长线于J,设AC交BJ于O.
∵AH∥DE,
∴∠MDE=∠MAH,
∵DM=AM,∠EMD=∠AMH,
∴△MDE≌△MAH(ASA),
∴EM=HM,DE=AH,
∵AJ∥DE,
∴∠AJB=∠DEJ=90°,
∴∠AJB=∠ACB,
∵∠AOJ=∠BOC,
∴∠EBC=∠CAJ,
∵∠DBE=∠ABC,∠BED=∠ACB=90°,
∴△BED∽△BCA,
∴=,
∴=,
∵∠CAH=∠CBH,
∴△CBE∽△CAH,
∴∠BCE=∠ACH,
∴∠ECH=∠BCA=90°,
∵EM=MH,
∴CM=ME=MH,即ME=MC.
(3)如图3﹣1中,当点E在线段AD上时,设AE交BC于M′.
∵∠DBE=30°,∠BED=90°,
∴DE=BE,
∵DE=AC,
∴BE=AC,
∵∠AM′C=∠BM′E,∠ACM′=∠BEM′=90°,
∴△AM′C≌△BM′E(AAS),
∴M′A=M′B,CM′=EM′,
∴∠M′BA=∠M′AB=∠M′CE=∠M′EC=30°,
∴∠EBC=30°,
∴∠EBC=∠ECB,
∴EB=EC,
∴=1.
如图3﹣2中,当点E在AD的延长线上时,
∵∠BEA=∠ACB=90°,
∴E,B,C,A四点共圆,
∴∠BEC=∠BAC=60°
∵BE=AC,
∴=,
∴∠ECB=∠AEC,
∴AE∥BC,
∴∠EBC+∠BED=180°,
∵∠BED=90°,
∴∠EBC=90°
∴∠ECB=30°,
∴EC=2BE,
∴=2.
八、解答题:(本题14分)
26.(14分)如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣x+2与x轴交于点B,与y轴交于点C,抛物线y=﹣x2+bx+c经过B,C两点,与x轴交于另一点A.如图1,点P为抛物线上任意一点,过点P作PM⊥x轴交BC于点M.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当△PCM是直角三角形时,求P点坐标;
(3)如图2,作P点关于直线BC的对称点P',作直线P′M与抛物线交于EF,设抛物线对称轴与x轴交点为Q,当直线P'M经过点Q时,请你直接写出EF的长.
【分析】(1)根据直线与坐标轴的交点在抛物线上,用待定系数法列方程组求出抛物线的解析式;
(2)设点P的横坐标为m,用含m的代数式表示点P、点M的纵坐标,再由相似三角形的性质列方程,求出m的值,进而求出点P的坐标;
(3)根据三角形三边的特殊关系,求出直线P′M经过点Q时点M的坐标,再求此时直线P′M的解析式,再列方程组,求点E、F的坐标,再求EF的长.
【解答】解:(1)由直线y=x+2与x轴交于点B、与y轴交于点C,得B(4,0)、C(0,2),
把B(4,0)、C(0,2)代入y=﹣x2+bx+c,得,解得,
∴该抛物线的解析式为y=﹣x2+x+2.
(2)设P(m,﹣m2+m+2),则M(m,m+2).
如图1,点P在直线BC上方,∠MPC=90°,则∠PCM=∠CBO,
∴=tan∠PCM=tan∠CBO=,
∴PM=PC,
∴﹣m2+m+2﹣(m+2)=m,
解得m=2或m=0(不符合题意,舍去),
∴P(2,2);
如图2,点P在直线BC下方,∠PCM=90°,作CG⊥PM于点G,则∠GPC=90°﹣∠PCG=∠MCG=∠CBO,
∴,PG=2CG,
∴2﹣(﹣m2+m+2)=﹣2m,
解得m=﹣6或m=0(不符合题意,舍去),
∴P(﹣6,﹣10).
综上所述,点P的坐标为(2,2)或(﹣6,﹣10).
(3)如图3,在OB上取一点G,使∠GCB=∠GBC,
则CG=BG,∠CGO=2∠CBO,
由22+OG2=4﹣OG2,得OG=,
∴tan∠CGO==,
设PM交x轴于点H,则∠P′EH=2∠P′PE=2∠CBO,
∴∠P′EH=∠CGO,
∴tan∠P′EH=tan∠CGO=,
∵y=﹣x2+x+2=﹣(x﹣1)2+,
∴Q(1,0).
当直线P'M经过点Q时,则QH=MH,BH=2MH,
∴(m+2)+2(m+2)=3,
解得m=,
∴M(,).
设直线P'M的解析式为y=rx+t,
则,解得,
∴y=x﹣,
由,得,,
∴F(,),E(,)
∴EF===.
故答案为:.
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