2021年广东省广州大学附中中考数学一模试卷
展开1.(3分)2020年我国武汉暴发新冠肺炎疫情,全国人民发扬“一方有难.八方支援”的精神,积极参与到武汉防疫抗疫保卫战中.据统计,参与到武汉防疫抗疫中的全国医护人员约为42000人,将42000这个数用科学记数法表示正确的是( )
A.42×103B.4.2×104C.0.42×105D.4.2×103
2.(3分)若点A(1+m,1﹣n)与点B(﹣3,2)关于y轴对称,则m+n的值是( )
A.﹣5B.﹣3C.3D.1
3.(3分)如图,点A、B、C在⊙O上,若∠BOC=70°,则∠A的度数为( )
A.35°B.40°C.55°D.70°
4.(3分)互联网“微商”经营已成为大众创业新途径,某微信平台上一件商品标价为200元,按标价的五折销售,仍可获利20元,则这件商品的进价为( )
A.120元B.100元C.80元D.60元
5.(3分)如图,是一台自动测温记录仪的图象,它反映了我市冬季某天气温T随时间t变化而变化的关系,观察图象得到下列信息,其中错误的是( )
A.凌晨4时气温最低为﹣3℃
B.14时气温最高为8℃
C.从0时至14时,气温随时间增长而上升
D.从14时至24时,气温随时间增长而下降
6.(3分)关于x的方程(a﹣5)x2﹣4x﹣1=0有实数根,则a满足( )
A.a≥1且a≠5B.a>1且a≠5C.a≥1D.a≠5
7.(3分)如图,在△ABC中,AB=3,BC=5.2,∠B=60°,将△ABC绕点A逆时针旋转得到△ADE,若点B的对应点D恰好落在BC边上时,则CD的长为( )
A.0.8B.2C.2.2D.2.8
8.(3分)关于x,y的方程组(其中a,b是常数)的解为,则方程组的解为( )
A.B.
C.D.
9.(3分)如图,抛物线y=ax2+bx+c经过(﹣1,0)和(0,﹣1)两点,则抛物线y=cx2+bx+a的图象大致为( )
A.
B.
C.
D.
10.(3分)如图,有一张矩形纸条ABCD,AB=5cm,BC=2cm,点M,N分别在边AB,CD上,CN=1cm.现将四边形BCNM沿MN折叠,使点B,C分别落在点B′,C′上.在点M从点A运动到点B的过程中,若边MB'与边CD交于点E,则点E相应运动的路径长为( )cm.
A.﹣B.C.D.
二、填空题.(本大题共6小题,每小题3分,共18分.)
11.(3分)因式分解:ax2﹣ay2= .
12.(3分)如果不等式组的解集是x<a﹣4,则a的取值范围是 .
13.(3分)如图,一直线经过原点O,且与反比例函数y=相交于点A,点B,过点A作AC⊥y轴,垂足为C.连接BC.则△ABC面积为 .
14.(3分)如图,直线y=kx+b(k<0)经过点A(3,1),当kx+b<x时,x的取值范围为 .
15.(3分)《九章算术》是我国古代数学名著,书中有下列问题:“今有勾五步,股十二步,问勾中容方几何?”其意思为:“今有直角三角形,勾(短直角边)长为5步,股(长直角边)长为12步,问该直角三角形能容纳的正方形边长最大是多少步?”该问题的答案是 步.
16.(3分)如图,在扇形BOC中,∠BOC=60°,点D为弧BC的中点,点E为半径OB上一动点,若OB=1,则阴影部分周长的最小值为 .
三、解答题(共9道题,共72分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(4分)解方程x2+6x+1=0.
18.(4分)如图,四边形ABCD是平行四边形,BE、DF分别是∠ABC、∠ADC的平分线,且与对角线AC分别相交于点E、F.求证:AE=CF.
19.(6分)共享经济已经进入人们的生活.小沈收集了自己感兴趣的4个共享经济领域的图标,共享出行、共享服务、共享物品、共享知识,制成编号为A、B、C、D的四张卡片(除字母和内容外,其余完全相同).现将这四张卡片背面朝上,洗匀放好.
(1)小沈从中随机抽取一张卡片是“共享服务”的概率是多少?
(2)小沈从中随机抽取一张卡片(不放回),再从余下的卡片中随机抽取一张,请你用列表或画树状图的方法求抽到的两张卡片恰好是“共享出行”和“共享知识”的概率.(这四张卡片分别用它们的编号A、B、C、D表示)
20.(6分)如图,已知菱形ABCD的对称中心是坐标原点O,四个顶点都在坐标轴上,反比例函数y=(k≠0)的图象与AD边交于E(﹣4,),F(m,2)两点.
(1)求k,m的值;
(2)写出函数y=图象在菱形ABCD内x的取值范围.
21.(8分)已知:如图所示,在△ABC中,∠B=90°,AB=5cm,BC=7cm,点P从点A开始沿AB边向点B以1cm/s的速度移动,点Q从点B开始沿BC边向点C以2cm/s的速度移动,当其中一点到达终点后,另外一点也随之停止运动.
(1)如果P、Q分别从A、B同时出发,那么几秒后,△PBQ的面积等于4cm2?
(2)在(1)中,△PQB的面积能否等于7cm2?请说明理由.
22.(10分)某超市购进一批时令水果,成本为10元/千克,根据市场调研发现,这种水果在未来30天的销售单价m(元/千克)与时间x(天)之间的函数关系式为m=x+20(1≤x≤30,x为整数),且其日销售量y(千克)与时间x(天)之间的函数关系如图所示:
(1)求每天销售这种水果的利润W(元)与x(天)之间的函数关系式;
(2)问哪一天销售这种水果的利润最大?最大日销售利润为多少?
23.(10分)如图,AB为⊙O的直径,C、D是⊙O上的点,P是⊙O外一点,AC⊥PD于点E,AD平分∠BAC.
(1)求证:PD是⊙O的切线;
(2)若DE=2,∠BAC=60°,求⊙O的半径.
24.(12分)△ABC为等边三角形,AB=8,AD⊥BC于点D,E为线段AD上一点,AE=2.以AE为边在直线AD右侧构造等边三角形AEF,连接CE,N为CE的中点.
(1)如图1,EF与AC交于点G,连接NG,求线段NG的长;
(2)如图2,将△AEF绕点A逆时针旋转,旋转角为α,M为线段EF的中点,连接DN,MN.当30°<α<120°时,猜想∠DNM的大小是否为定值,并证明你的结论;
(3)连接BN,在△AEF绕点A逆时针旋转过程中,求线段BN的取值范围.
25.(12分)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+与x轴正半轴交于点A,且点A的坐标为(3,0),过点A作垂直于x轴的直线l.P是该抛物线上的任意一点,其横坐标为m,过点P作PQ⊥l于点Q;M是直线l上的一点,其纵坐标为﹣m+,以PQ,QM为边作矩形PQMN.
(1)求b的值.
(2)当点Q与点M重合时,求m的值.
(3)当矩形PQMN是正方形,且抛物线的顶点在该正方形内部时,求m的值.
(4)抛物线在矩形PQMN内的部分称为被扫描部分.请问该抛物线是否全部被扫描?若是,请说明理由,若否,直接写出抛物线被扫描部分自变量的取值范围.
2021年广东省广州大学附中中考数学一模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题.(本大题共10小题,每小题3分,共30分,每题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.(3分)2020年我国武汉暴发新冠肺炎疫情,全国人民发扬“一方有难.八方支援”的精神,积极参与到武汉防疫抗疫保卫战中.据统计,参与到武汉防疫抗疫中的全国医护人员约为42000人,将42000这个数用科学记数法表示正确的是( )
A.42×103B.4.2×104C.0.42×105D.4.2×103
【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是正整数;当原数的绝对值<1时,n是负整数.
【解答】解:42000=4.2×104,
故选:B.
2.(3分)若点A(1+m,1﹣n)与点B(﹣3,2)关于y轴对称,则m+n的值是( )
A.﹣5B.﹣3C.3D.1
【分析】根据关于y轴的对称点的坐标特点:横坐标互为相反数,纵坐标不变,据此求出m、n的值,代入计算可得.
【解答】解:∵点A(1+m,1﹣n)与点B(﹣3,2)关于y轴对称,
∴1+m=3、1﹣n=2,
解得:m=2、n=﹣1,
所以m+n=2﹣1=1,
故选:D.
3.(3分)如图,点A、B、C在⊙O上,若∠BOC=70°,则∠A的度数为( )
A.35°B.40°C.55°D.70°
【分析】根据圆周角定理,同弧所对圆周角等于圆心角的一半,即可得出答案.
【解答】解:∵如图,∠BOC=70°,
∴∠A=∠BOC=35°.
故选:A.
4.(3分)互联网“微商”经营已成为大众创业新途径,某微信平台上一件商品标价为200元,按标价的五折销售,仍可获利20元,则这件商品的进价为( )
A.120元B.100元C.80元D.60元
【分析】设该商品的进价为x元/件,根据“标价=(进价+利润)÷折扣”即可列出关于x的一元一次方程,解方程即可得出结论.
【解答】解:设该商品的进价为x元/件,
依题意得:(x+20)÷=200,
解得:x=80.
∴该商品的进价为80元/件.
故选:C.
5.(3分)如图,是一台自动测温记录仪的图象,它反映了我市冬季某天气温T随时间t变化而变化的关系,观察图象得到下列信息,其中错误的是( )
A.凌晨4时气温最低为﹣3℃
B.14时气温最高为8℃
C.从0时至14时,气温随时间增长而上升
D.从14时至24时,气温随时间增长而下降
【分析】根据函数的图象对各选项进行逐一分析即可.
【解答】解:A、∵由图象可知,在凌晨4点函数图象在最低点﹣3,∴凌晨4时气温最低为﹣3℃,故本选项正确;
B、∵由图象可知,在14点函数图象在最高点8,∴14时气温最高为8℃,故本选项正确;
C、∵由图象可知,从4时至14时,气温随时间增长而上升,不是从0点,故本选项错误;
D、∵由图象可知,14时至24时,气温随时间增长而下降,故本选项正确.
故选:C.
6.(3分)关于x的方程(a﹣5)x2﹣4x﹣1=0有实数根,则a满足( )
A.a≥1且a≠5B.a>1且a≠5C.a≥1D.a≠5
【分析】分类讨论:当a=5时,原方程变形一元一次方程,有一个实数解;当a≠5时,根据判别式的意义得到a≥1且a≠5时,方程有两个实数根,然后综合两种情况即可得到满足条件的a的范围.
【解答】解:当a=5时,原方程变形为﹣4x﹣1=0,解得x=﹣;
当a≠5时,△=(﹣4)2﹣4(a﹣5)×(﹣1)≥0,解得a≥1,即a≥1且a≠5时,方程有两个实数根,
所以a的取值范围为a≥1.
故选:C.
7.(3分)如图,在△ABC中,AB=3,BC=5.2,∠B=60°,将△ABC绕点A逆时针旋转得到△ADE,若点B的对应点D恰好落在BC边上时,则CD的长为( )
A.0.8B.2C.2.2D.2.8
【分析】由旋转的性质可得AB=AD=3,可证△ABD是等边三角形,可得BD=AB=3,即可求解.
【解答】解:∵将△ABC绕点A逆时针旋转得到△ADE,
∴AB=AD=3,
∵∠B=60°,
∴△ABD是等边三角形,
∴BD=AB=3,
∴CD=BC﹣BD=5.2﹣3=2.2,
故选:C.
8.(3分)关于x,y的方程组(其中a,b是常数)的解为,则方程组的解为( )
A.B.
C.D.
【分析】由原方程组的解及两方程组的特点知,x+y、x﹣y分别相当于原方程组中的x、y,据此列出方程组,解之可得.
【解答】解:由题意知,,
①+②,得:2x=7,x=3.5,
①﹣②,得:2y=﹣1,y=﹣0.5,
所以方程组的解为,
故选:C.
9.(3分)如图,抛物线y=ax2+bx+c经过(﹣1,0)和(0,﹣1)两点,则抛物线y=cx2+bx+a的图象大致为( )
A.
B.
C.
D.
【分析】根据题意得到a﹣b+c=0,a>0,b<0,c=﹣1,即可得到抛物线y=cx2+bx+a的开口向下,对称轴直线x=﹣<0,交y轴正半轴,经过点(﹣1,0),据此即可判断.
【解答】解:∵抛物线y=ax2+bx+c经过(﹣1,0)和(0,﹣1)两点,
∴开口向上,对称轴在y轴的右侧,
∴a﹣b+c=0,a>0,b<0,c=﹣1,
∴抛物线y=cx2+bx+a的开口向下,对称轴直线x=﹣<0,交y轴正半轴,
当x=﹣1时,y=c﹣b+a=0,
∴抛物线y=cx2+bx+a经过点(﹣1,0),
故选:B.
10.(3分)如图,有一张矩形纸条ABCD,AB=5cm,BC=2cm,点M,N分别在边AB,CD上,CN=1cm.现将四边形BCNM沿MN折叠,使点B,C分别落在点B′,C′上.在点M从点A运动到点B的过程中,若边MB'与边CD交于点E,则点E相应运动的路径长为( )cm.
A.﹣B.C.D.
【分析】探究点E的运动轨迹,寻找特殊位置解决问题即可.
【解答】解:如图1中,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AB∥CD,
∴∠1=∠3,
由翻折的性质可知:∠1=∠2,BM=MB′,
∴∠2=∠3,
∴MB′=NB′,
∵NB′===(cm),
∴BM=NB′=(cm).
如图2中,当点M与A重合时,AE=EN,设AE=EN=xcm,
在Rt△ADE中,则有x2=22+(4﹣x)2,解得x=,
∴DE=4﹣=(cm),
如图3中,当点M运动到MB′⊥AB时,DE′的值最大,DE′=5﹣1﹣2=2(cm),
如图4中,当点M运动到点B′落在CD时,DB′(即DE″)=5﹣1﹣=(4﹣)(cm),
∴点E的运动轨迹E→E′→E″,运动路径=EE′+E′B′=2﹣+2﹣(4﹣)=(﹣)(cm).
故选:A.
二、填空题.(本大题共6小题,每小题3分,共18分.)
11.(3分)因式分解:ax2﹣ay2= a(x+y)(x﹣y) .
【分析】首先提取公因式a,再利用平方差公式分解因式得出答案.
【解答】解:ax2﹣ay2=a(x2﹣y2)=a(x+y)(x﹣y).
故答案为:a(x+y)(x﹣y).
12.(3分)如果不等式组的解集是x<a﹣4,则a的取值范围是 a≥﹣3 .
【分析】根据口诀“同小取小”可知不等式组的解集,解这个不等式即可.
【解答】解:解这个不等式组为x<a﹣4,
则3a+2≥a﹣4,
解这个不等式得a≥﹣3
故答案a≥﹣3.
13.(3分)如图,一直线经过原点O,且与反比例函数y=相交于点A,点B,过点A作AC⊥y轴,垂足为C.连接BC.则△ABC面积为 3 .
【分析】首先由反比例函数系数k的几何意义,可知△AOC的面积等于,然后根据反比例函数与正比例函数的图象特征,可知A、B两点关于原点对称,则O为线段AB的中点,故△BOC的面积=△AOC的面积=,从而求出△ABC面积.
【解答】解:∵反比例函数与正比例函数的图象相交于A、B两点,
∴A、B两点关于原点对称,
∴OA=OB,
∴△BOC的面积=△AOC的面积,
∵A是反比例函数y=图象上的点,且AC⊥y轴于点C,
∴△AOC的面积=|k|==,
∴△BOC的面积=△AOC的面积=,
∴△ABC面积=△BOC的面积+△AOC的面积=3,
故答案为3.
14.(3分)如图,直线y=kx+b(k<0)经过点A(3,1),当kx+b<x时,x的取值范围为 x>3 .
【分析】根据直线y=kx+b(k<0)经过点A(3,1),正比例函数y=x也经过点A从而确定不等式的解集.
【解答】解:∵正比例函数y=x也经过点A,
∴kx+b<x的解集为x>3,
故答案为:x>3.
15.(3分)《九章算术》是我国古代数学名著,书中有下列问题:“今有勾五步,股十二步,问勾中容方几何?”其意思为:“今有直角三角形,勾(短直角边)长为5步,股(长直角边)长为12步,问该直角三角形能容纳的正方形边长最大是多少步?”该问题的答案是 步.
【分析】如图1,根据正方形的性质得:DE∥BC,则△ADE∽△ACB,列比例式可得结论;如图2,同理可得正方形的边长,比较可得最大值.
【解答】解:如图1,∵四边形CDEF是正方形,
∴CD=ED,DE∥CF,
设ED=x,则CD=x,AD=12﹣x,
∵DE∥CF,
∴∠ADE=∠C,∠AED=∠B,
∴△ADE∽△ACB,
∴,
∴,
x=,
如图2,四边形DGFE是正方形,
过C作CP⊥AB于P,交DG于Q,
设ED=x,
S△ABC=AC•BC=AB•CP,
12×5=13CP,
CP=,
同理得:△CDG∽△CAB,
∴,
∴,
x=,
∴该直角三角形能容纳的正方形边长最大是(步),
故答案为:.
16.(3分)如图,在扇形BOC中,∠BOC=60°,点D为弧BC的中点,点E为半径OB上一动点,若OB=1,则阴影部分周长的最小值为 + .
【分析】利用轴对称的性质,得出当点E移动到点E′时,阴影部分的周长最小,此时的最小值为弧CD的长与CD′的长度和,分别进行计算即可.
【解答】解:如图,作点D关于OB的对称点D′,连接D′C交OB于点E′,连接E′D、OD′,
此时E′C+E′D最小,即:E′C+E′D=CD′,
由题意得,∠COD=∠DOB=∠BOD′=30°,
∴∠COD′=90°,
∴CD′===,
的长l==,
∴阴影部分周长的最小值为+.
故答案为:+.
三、解答题(共9道题,共72分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(4分)解方程x2+6x+1=0.
【分析】配方法求解可得.
【解答】解:∵x2+6x=﹣1,
∴x2+6x+9=﹣1+9,即(x+3)2=8,
∴x+3=±2,
则x=﹣3±2.
18.(4分)如图,四边形ABCD是平行四边形,BE、DF分别是∠ABC、∠ADC的平分线,且与对角线AC分别相交于点E、F.求证:AE=CF.
【分析】根据平行四边形的性质得出AB=CD,AB∥CD,∠ABC=∠ADC,根据平行线的性质得出∠BAC=∠DCF,根据角平分线定义得出∠ABE=∠CDF,那么利用AAS证明△ABE≌△CDF,推出AE=CF.
【解答】证明:因为四边形ABCD是平行四边形,
所以AB=CD,AB∥CD,∠ABC=∠ADC,
所以∠BAC=∠DCF,
又因为BE、DF分别是∠ABC、∠ADC的平分线,
所以∠ABE=∠ABC,∠CDF=∠ADC,
所以∠ABE=∠CDF,
所以△ABE≌△CDF(ASA),
所以AE=CF.
19.(6分)共享经济已经进入人们的生活.小沈收集了自己感兴趣的4个共享经济领域的图标,共享出行、共享服务、共享物品、共享知识,制成编号为A、B、C、D的四张卡片(除字母和内容外,其余完全相同).现将这四张卡片背面朝上,洗匀放好.
(1)小沈从中随机抽取一张卡片是“共享服务”的概率是多少?
(2)小沈从中随机抽取一张卡片(不放回),再从余下的卡片中随机抽取一张,请你用列表或画树状图的方法求抽到的两张卡片恰好是“共享出行”和“共享知识”的概率.(这四张卡片分别用它们的编号A、B、C、D表示)
【分析】(1)根据概率公式直接得出答案;
(2)根据题意先画树状图列出所有等可能的结果数,两张卡片恰好是“共享出行”和“共享知识”的结果数为2,根据概率公式求解可得.
【解答】解:(1)小沈从中随机抽取一张卡片是“共享服务”的概率是;
(2)画树状图如图:
共有12个等可能的结果,抽到的两张卡片恰好是“共享出行”和“共享知识”结果有2个,
∴抽到的两张卡片恰好是“共享出行”和“共享知识”概率为=.
20.(6分)如图,已知菱形ABCD的对称中心是坐标原点O,四个顶点都在坐标轴上,反比例函数y=(k≠0)的图象与AD边交于E(﹣4,),F(m,2)两点.
(1)求k,m的值;
(2)写出函数y=图象在菱形ABCD内x的取值范围.
【分析】(1)利用待定系数法即可解决问题;
(2)根据函数图象,写出反比例函数的图象在菱形内部的自变量的取值范围即可;
【解答】解:(1)∵点E(﹣4,)在y=上,
∴k=﹣2,
∴反比例函数的解析式为y=﹣,
∵F(m,2)在y=上,
∴m=﹣1.
(2)函数y=图象在菱形ABCD内x的取值范围为:﹣4<x<﹣1或1<x<4.
21.(8分)已知:如图所示,在△ABC中,∠B=90°,AB=5cm,BC=7cm,点P从点A开始沿AB边向点B以1cm/s的速度移动,点Q从点B开始沿BC边向点C以2cm/s的速度移动,当其中一点到达终点后,另外一点也随之停止运动.
(1)如果P、Q分别从A、B同时出发,那么几秒后,△PBQ的面积等于4cm2?
(2)在(1)中,△PQB的面积能否等于7cm2?请说明理由.
【分析】(1)经过x秒钟,△PBQ的面积等于4cm2,根据点P从A点开始沿AB边向点B以1cm/s的速度移动,点Q从B点开始沿BC边向点C以2cm/s的速度移动,表示出BP和BQ的长可列方程求解;
(2)看△PBQ的面积能否等于7cm2,只需令×2x(5﹣x)=7,化简该方程后,判断该方程的△与0的关系,大于或等于0则可以,否则不可以.
【解答】解:(1)设经过x秒以后△PBQ面积为4cm2,根据题意得(5﹣x)×2x=4,
整理得:x2﹣5x+4=0,
解得:x=1或x=4(舍去).
答:1秒后△PBQ的面积等于4cm2;
(2)仿(1)得(5﹣x)2x=7.
整理,得x2﹣5x+7=0,因为b2﹣4ac=25﹣28<0,
所以,此方程无解.
所以△PBQ的面积不可能等于7cm2.
22.(10分)某超市购进一批时令水果,成本为10元/千克,根据市场调研发现,这种水果在未来30天的销售单价m(元/千克)与时间x(天)之间的函数关系式为m=x+20(1≤x≤30,x为整数),且其日销售量y(千克)与时间x(天)之间的函数关系如图所示:
(1)求每天销售这种水果的利润W(元)与x(天)之间的函数关系式;
(2)问哪一天销售这种水果的利润最大?最大日销售利润为多少?
【分析】(1)由题意设销售数量y=kx+b(k≠0)用待定系数法求得y关于x的函数关系式,再根据利润W等于销售数量y千克乘以每千克水果的利润(m﹣10)元,可得答案;
(2)根据(1)中所得的W关于x的二次函数解析式,利用二次函数的性质及自变量的取值范围可得答案.
【解答】解:(1)由题意设销售数量y=kx+b(k≠0),
把(10,55),(26,39)代入函数解析式得:
,
解得:,
∴y=﹣x+65,
∴W=y(m﹣10)
=(﹣x+65)(x+20﹣10)
=﹣x2+x+650(1≤x≤30,x为整数).
∴每天销售这种水果的利润W(元)与x(天)之间的函数关系式为W=﹣x2+x+650(1≤x≤30,x为整数);
(2)∵W=﹣x2+x+650,
∴抛物线的对称轴为直线x=﹣=22.5,
∵a=﹣<0,1≤x≤30,x为整数,
∴当x=22或x=23时,W取得最大值,
最大值为:
(﹣22+65)(×22+10)
=43×21
=903(元).
∴第22或23天销售这种水果的利润最大,最大日销售利润为903元.
23.(10分)如图,AB为⊙O的直径,C、D是⊙O上的点,P是⊙O外一点,AC⊥PD于点E,AD平分∠BAC.
(1)求证:PD是⊙O的切线;
(2)若DE=2,∠BAC=60°,求⊙O的半径.
【分析】(1)连接OD,根据角平分线的定义得到∠BAD=∠DAE,根据等腰三角形的性质得到∠ODA=∠OAD,由垂直的定义得到∠AEP=90°,根据切线的判定定理即可得到结论;
(2)连接BD,根据角平分线的定义得到∠BAD=∠DAE=30°,推出AB=2BD,设BD=x,则AB=2x,根据勾股定理即可得到结论.
【解答】(1)证明:连接OD,
∵AD平分∠BAC,
∴∠BAD=∠DAE,
∵OA=OD,
∴∠ODA=∠OAD,
∴∠ODA=∠DAE,
∴OD∥AE,
∵AC⊥PD,
∴OD⊥PE,
∵OD是⊙O的半径,
∴PD是⊙O的切线;
(2)解:连接BD,
∵AD平分∠BAC,∠BAC=60,
∴∠BAD=∠DAE=30°,
∵AC⊥PE,DE=2,
∴AD=2DE=4,
∵AB为⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
∴AB=2BD,
设BD=x,则AB=2x,
∵BD2+AD2=AB2,
∴x2+42=(2x)2,
∴,
∴BD=,AB=,
∴AO=,
即⊙O的半径为.
24.(12分)△ABC为等边三角形,AB=8,AD⊥BC于点D,E为线段AD上一点,AE=2.以AE为边在直线AD右侧构造等边三角形AEF,连接CE,N为CE的中点.
(1)如图1,EF与AC交于点G,连接NG,求线段NG的长;
(2)如图2,将△AEF绕点A逆时针旋转,旋转角为α,M为线段EF的中点,连接DN,MN.当30°<α<120°时,猜想∠DNM的大小是否为定值,并证明你的结论;
(3)连接BN,在△AEF绕点A逆时针旋转过程中,求线段BN的取值范围.
【分析】(1)如图1中,连接BE,CF.解直角三角形求出BE,再利用全等三角形的性质证明CF=BE,利用三角形的中位线定理即可解决问题.
(2)结论:∠DNM=120°是定值.利用全等三角形的性质证明∠EBC+∠BCF=120°,再利用三角形的中位线定理,三角形的外角的性质证明∠DNM=∠EBC+∠BCF即可.
(3)如图3﹣1中,取AC的中点,连接BJ,求出BJ,JN,可得结论.
【解答】解:(1)如图1中,连接BE,CF.
∵△ABC是等边三角形,AD⊥BC,
∴AB=BC=AC=8,BD=CD=4,∠BAD=∠CAD=30°,
∴AD=BD=4,
∵△AEF是等边三角形,
∴∠EAF=60°,
∴∠EAG=∠GAF=30°,
∴EG=GF,
∵AE=2,
∴DE=AE=2,
∴BE===2,
∵△ABC,△AEF是等边三角形,
∴AB=AC,AE=AF,∠BAC=∠EAF=60°,
∴∠BAE=∠CAF,
∴△BAE≌△CAF(SAS),
∴CF=BE=2,
∵EN=CN,EG=FG,
∴GN=CF=.
(2)结论:∠DNM=120°是定值.
理由:连接BE,CF.同法可证△BAE≌△CAF(SAS),
∴∠ABE=∠ACF,
∵∠ABC+∠ACB=60°+60°=120°,
∴∠EBC+∠BCF=∠ABC﹣∠ABE+∠ACB+∠ACF=120°,
∵EN=NC,EM=MF,
∴MN∥CF,
∴∠ENM=∠ECF,
∵BD=DC,EN=NC,
∴DN∥BE,
∴∠CDN=∠EBC,
∵∠END=∠NDC+∠NCD,
∴∠DNM=∠DNE+∠ENM=∠NDC+∠ACB+∠ACN+∠ECF=∠EBC+∠ACB+∠ACF=∠EBC+∠BCF=120°.
(3)如图3﹣1中,取AC的中点,连接BJ,BN.
∵AJ=CJ,EN=NC,
∴JN=AE=,
∵BJ=AD=4,
∴BJ﹣JN≤BN≤BJ+JN,
∴3≤BN≤5,
25.(12分)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+与x轴正半轴交于点A,且点A的坐标为(3,0),过点A作垂直于x轴的直线l.P是该抛物线上的任意一点,其横坐标为m,过点P作PQ⊥l于点Q;M是直线l上的一点,其纵坐标为﹣m+,以PQ,QM为边作矩形PQMN.
(1)求b的值.
(2)当点Q与点M重合时,求m的值.
(3)当矩形PQMN是正方形,且抛物线的顶点在该正方形内部时,求m的值.
(4)抛物线在矩形PQMN内的部分称为被扫描部分.请问该抛物线是否全部被扫描?若是,请说明理由,若否,直接写出抛物线被扫描部分自变量的取值范围.
【分析】(1)利用待定系数法求解即可.
(2)根据点M与点P的纵坐标相等构建方程求解即可.
(3)根据PQ=MQ,构建方程求解即可.
(4)分两种情形,如图4﹣1中,当点P在第三象限时,随点P向下移动,能把抛物线在直线l的左侧部分全部扫描,如图4﹣2中,当P在点A的右侧时,随点P的向下移动,抛物线在直线l的右侧部分,能全部扫描.
【解答】解:(1)把点A(3,0)代入y=﹣x2+bx+,得到0=﹣+3b+,
解得b=1.
(2)∵抛物线的解析式为y=﹣x2+x+,
∴P(m,﹣m2+m+),
∵M,Q重合,
∴﹣m+=﹣m2+m+,
解得m=0或4.
(3)y=﹣x2+x+=﹣(x﹣1)2+2,
∴抛物线的顶点坐标为(1,2),
由题意PQ=MQ,且抛物线的顶点在该正方形内部,
∴3﹣m=﹣m+﹣(﹣m2+m+)且﹣m+>2,得m<﹣
解得m=1﹣或1+(不合题意舍弃),
∴m=1﹣.
(4)抛物线能全部被扫描,理由如下:
如图4﹣1中,当点P在第三象限时,随点P向下移动,能把抛物线在直线l的左侧部分全部扫描,
如图4﹣2中,当P在点A的右侧时,随点P的向下移动,抛物线在直线l的右侧部分,能全部扫描,
综上所述,抛物线能全部被扫描,
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