2021年福建省三明市梅列区中考数学一模试卷
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一、选择题:共10题,每题4分,满分40分.每题只有一正确选项,请在答题卡的相应位置填涂.
1.(4分)下列各数属于负整数的是( )
A.2 B.﹣2 C.﹣ D.0
2.(4分)2020年中央经济工作会议明确指出:我国二氧化碳排放力争2030年前达到峰值,力争2060年前实现碳中和.据统计,2020年我国人均碳排放量约为6900千克,6900用科学记数法表示为( )
A.69×102 B.6.9×102 C.6.9×103 D.0.69×104
3.(4分)如图所示的几何体,该几何体的左视图是( )
A. B.
C. D.
4.(4分)2021年1月1日起,三明市全面铺开市区生活垃圾分类工作,分门别类打造适合三明实际的生活垃圾分类处置体系.将垃圾分为可回收物、厨余垃圾(含餐厨垃圾)有害垃圾、其他垃圾.以下图标是几类垃圾的标志,其中轴对称图形的是( )
A. B.
C. D.
5.(4分)甲、乙、丙、丁四位同学五次数学测验成绩的平均数相同,五次测验的方差如表:
甲
乙
丙
丁
方差
4
2
5
9
如果从四位同学中选出一位状态稳定的同学参加全国数学联赛,那么应选择( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
6.(4分)已知一个多边形的每一个外角都是30°,则这个多边形的边数是( )
A.12 B.11 C.10 D.9
7.(4分)下列计算正确的是( )
A.a3•a2=a6 B.(a+1)(a﹣3)=a2﹣3
C.a6÷a2=a4 D.(ab)2=ab2
8.(4分)中国古代人民在生产生活中发现了许多数学问题,在《孙子算经》中记载了这样一个问题,大意为:有若干人乘车,若每车乘坐3人,则2辆车无人乘坐;若每车乘坐2人,则9人无车可乘,问共有多少辆车,多少人,设共有x辆车,y人,则可列方程组为( )
A. B.
C. D.
9.(4分)如图,已知AB是半圆⊙O的直径,C是BA延长线上一点,CD切半圆⊙O于点E,BD⊥CD于点D,若CD=8,BD=6,则半圆⊙O的半径为( )
A.3.5 B.4 C.2 D.3.75
10.(4分)平面直角坐标系中,抛物线y=ax2﹣3ax+c(a≠0)与直线y=2x+1上有三个不同的点A(x1,m),B(x2,m),C(x3,m),如果n=x1+x2+x3,那么m和n的关系是( )
A.m=2n﹣3 B.m=n2﹣3 C.m=2n﹣5 D.m=n2﹣5
二、填空题:共6题,每题4分,满分24分.请将答案填在答题卡的相应位置。
11.(4分)分解因式:a2﹣2a= .
12.(4分)已知(b≠0),则的值为 .
13.(4分)如图,点A(4,m)在第一象限,OA与x轴所夹的锐角为α,tanα=,则m= .
14.(4分)已知数据:,,π,,0,其中无理数出现的频率为 .
15.(4分)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=60°,AC=2,△ABC绕顶点C逆时针旋转60°得到△A′B′C,点A的对应点A′恰好落在AB上,连接A′B′,则图中阴影部分的面积为 .
16.(4分)如图,菱形ABCD的四个顶点分别在反比例函数y=和y=第一象限的图象上,则B点的坐标为 .
三、解答题:共9题,满分86分.请将解答过程写在答题卡的相应位置,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤,作图或画辅助线需用签字笔描黑.
17.(8分)计算:2﹣1﹣(π﹣3.14)0+sin30°.
18.(8分)如图,点B、E、C、F在一条直线上,AB=DF,AC=DE,BE=FC.连接AF、BD,求证:四边形ABDF是平行四边形.
19.(8分)先化简,再求值,其中.
20.(8分)如图,在△ABC中,AB=AC,∠B=36°.
(1)在BC上求作一点D,使得DA=DB;(要求:尺规作图,保留作图痕迹,不写作法)
(2)在(1)的条件下,若AB=2,求BD的长.
21.(8分)如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=60°,△ABC绕点C顺时针旋转60°,得到△DCE.
(1)求证:DE垂直平分BC;
(2)F是DE中点,连接BF,CF,若AC=2,求四边形ACFB的面积.
22.(10分)某电器商店准备购进甲、乙两种微波炉出售,它们的进价和售价如表.现计划用不超过37500元购进这两种微波炉共100台,其中甲微波炉不少于65台.
(1)求甲种微波炉最多购进多少台?
(2)该电器商店对甲种微波炉每台降价a(0<a<60)元,乙种微波炉售价不变.如果这100台微波炉都可售完,那么该电器商店如何进货才能获得最大利润?
微波炉
进价(元/台)
售价(元/台)
甲
400
600
乙
300
450
23.(10分)为响应绿色出行,某市在推出“共享单车”后,又推出“新能源租赁汽车”.每次租车收费的标准由两部分组成:①里程计费:1元/公里;②时间计费:0.1元/分.已知陈先生的家离上班公司20公里,每天上、下班租用该款汽车各一次.一次路上开车所用的时间记为t(分),现统计了50次路上开车所用时间,在各时间段内频数分布情况如表所示:
时间t(分)
25≤t<35
35≤t<45
45≤t<55
55≤t<65
次数
10
28
8
4
将各时间段发生的频率视为概率,一次路上开车所用的时间视为用车时间,范围为25≤t<65.
(1)估计陈先生一次租用新能源租赁汽车所用的时间不低于35分钟的概率;
(2)若公司每月发放1000元的交通补助费用,请估计是否足够让陈先生一个月上下班租用新能源租赁汽车(每月按22天计算),并说明理由.(同一时段,用该区间的中点值作代表)
24.(12分)如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,⊙O的半径为3,∠ADC=90°.分别过点B、D作CD、BC的垂线,垂足分别为点E、F,两垂线交于点G.
(1)求证:四边形ABGD是平行四边形;
(2)若C是优弧的中点,且sin∠CDF=,求弦CD的长.
25.(14分)如图,顶点为P(m,m)(m>0)的二次函数图象与x轴交于点A(2m,0),点B在该图象上,直线OB交二次函数图象对称轴l于点M,点M、N关于点P对称,连接BN、ON.
(1)求该二次函数的关系式(用含m的式子表示);
(2)若点B在对称轴l右侧的二次函数图象上运动,请解答下列问题:
①连接OP,当OP=MN时,请判断△NOB的形状,并说明理由.
②求证:∠BNM=∠ONM.
2021年福建省三明市梅列区中考数学一模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题:共10题,每题4分,满分40分.每题只有一正确选项,请在答题卡的相应位置填涂.
1.(4分)下列各数属于负整数的是( )
A.2 B.﹣2 C.﹣ D.0
【分析】根据负整数的定义即可判定选择项.
【解答】解:在2,﹣2,﹣,0中,属于负整数的是﹣2.
故选:B.
2.(4分)2020年中央经济工作会议明确指出:我国二氧化碳排放力争2030年前达到峰值,力争2060年前实现碳中和.据统计,2020年我国人均碳排放量约为6900千克,6900用科学记数法表示为( )
A.69×102 B.6.9×102 C.6.9×103 D.0.69×104
【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:6900=6.9×103,
故选:C.
3.(4分)如图所示的几何体,该几何体的左视图是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据左视图是从左面看到的图形判定即可.
【解答】解:从左面看,是一个矩形,矩形的中间有一条横向的虚线.
故选:B.
4.(4分)2021年1月1日起,三明市全面铺开市区生活垃圾分类工作,分门别类打造适合三明实际的生活垃圾分类处置体系.将垃圾分为可回收物、厨余垃圾(含餐厨垃圾)有害垃圾、其他垃圾.以下图标是几类垃圾的标志,其中轴对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据轴对称图形的概念对各选项分析判断利用排除法求解.
【解答】解:A、是轴对称图形,故本选项符合题意;
B、不是轴对称图形,故本选项不合题意;
C、不是轴对称图形,故本选项不合题意;
D、不是轴对称图形,故本选项不合题意.
故选:A.
5.(4分)甲、乙、丙、丁四位同学五次数学测验成绩的平均数相同,五次测验的方差如表:
甲
乙
丙
丁
方差
4
2
5
9
如果从四位同学中选出一位状态稳定的同学参加全国数学联赛,那么应选择( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【分析】根据方差的性质判断即可.
【解答】解:∵四位同学五次数学测验成绩的平均数相同,乙的方差最小,
∴乙同学状态稳定,
故选:B.
6.(4分)已知一个多边形的每一个外角都是30°,则这个多边形的边数是( )
A.12 B.11 C.10 D.9
【分析】多边形的外角和是固定的360°,依此可以求出多边形的边数.
【解答】解:∵一个多边形的每一个外角都是30°,
∴这个多边形的边数是360°÷30°=12.
故选:A.
7.(4分)下列计算正确的是( )
A.a3•a2=a6 B.(a+1)(a﹣3)=a2﹣3
C.a6÷a2=a4 D.(ab)2=ab2
【分析】各式计算得到结果,即可作出判断.
【解答】解:A、原式=a5,不符合题意;
B、原式=a2﹣3a+a﹣3=a2﹣2a﹣3,不符合题意;
C、原式=a4,符合题意;
D、原式=a2b2,不符合题意.
故选:C.
8.(4分)中国古代人民在生产生活中发现了许多数学问题,在《孙子算经》中记载了这样一个问题,大意为:有若干人乘车,若每车乘坐3人,则2辆车无人乘坐;若每车乘坐2人,则9人无车可乘,问共有多少辆车,多少人,设共有x辆车,y人,则可列方程组为( )
A. B.
C. D.
【分析】根据每车乘坐3人,则2辆车无人乘坐;若每车乘坐2人,则9人无车可乘,即可得出关于x,y的二元一次方程组,此题得解.
【解答】解:根据题意可得:
,
故选:A.
9.(4分)如图,已知AB是半圆⊙O的直径,C是BA延长线上一点,CD切半圆⊙O于点E,BD⊥CD于点D,若CD=8,BD=6,则半圆⊙O的半径为( )
A.3.5 B.4 C.2 D.3.75
【分析】连接OE,由勾股定理求出BC=10,设OE=r,证明△COE∽△CBD.得出比例线段,得出方程,解方程可得出答案.
【解答】解:连接OE,
在Rt△BDC中,CD=8,BD=6,
∴BC===10,
设OE=r,
∵CD切半圆O于点E,
∴CE⊥OE,
∴∠CEO=90°,
∵BD⊥CD,
∴∠D=90°=∠CEO,
又∵∠C=∠C,
∴△COE∽△CBD.
∴,
∴即,
解得:r=3.75.
故选:D.
10.(4分)平面直角坐标系中,抛物线y=ax2﹣3ax+c(a≠0)与直线y=2x+1上有三个不同的点A(x1,m),B(x2,m),C(x3,m),如果n=x1+x2+x3,那么m和n的关系是( )
A.m=2n﹣3 B.m=n2﹣3 C.m=2n﹣5 D.m=n2﹣5
【分析】根据题意设在抛物线上的两点A和B,纵坐标相同,则关于对称轴对称,即可求得x3=n﹣3,则C(n﹣3,m),代入解析式,即可求得m=2n﹣5.
【解答】解:∵y=ax2﹣3ax+c,
∴对称轴为直线x=﹣=,
如图,在抛物线上的两点A和B,关于直线x=对称,则C点在反直线y=2x+1上,
∴x1+x2=3,
∵n=x1+x2+x3,
∴n=3+x3,
∴x3=n﹣3,
∴m=2(n﹣3)+1,
∴m=2n﹣5,
故选:C.
二、填空题:共6题,每题4分,满分24分.请将答案填在答题卡的相应位置。
11.(4分)分解因式:a2﹣2a= a(a﹣2) .
【分析】观察原式,找到公因式a,提出即可得出答案.
【解答】解:a2﹣2a=a(a﹣2).
故答案为:a(a﹣2).
12.(4分)已知(b≠0),则的值为 .
【分析】直接利用已知设a=2x,b=3x,进而代入求出答案.
【解答】解:∵(b≠0),
∴设a=2x,b=3x,
则的值为:=.
故答案为:.
13.(4分)如图,点A(4,m)在第一象限,OA与x轴所夹的锐角为α,tanα=,则m= 6 .
【分析】作垂线构造直角三角形,利用锐角三角函数的意义求解即可.
【解答】解:过点A作AM⊥x轴,垂足为M,由于点A(4,m)在第一象限,
则OM=4,AM=m,
∵tanα==,
∴m=6,
故答案为:6.
14.(4分)已知数据:,,π,,0,其中无理数出现的频率为 0.4 .
【分析】直接利用无理数的定义结合频率的求法得出答案.
【解答】解:∵,,π,=2,0,其中无理数有,π共2个,
故无理数出现的频率为:=0.4.
故答案为:0.4.
15.(4分)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=60°,AC=2,△ABC绕顶点C逆时针旋转60°得到△A′B′C,点A的对应点A′恰好落在AB上,连接A′B′,则图中阴影部分的面积为 2π﹣ .
【分析】过C作CD⊥AB于D,解直角三角形求出BC和AB根据三角形的面积求出CD,根据旋转得出B′C=BC=2,AC=A′C=2,∠BCB′=60°,求出△ACA′是等边三角形,根据等边三角形的性质得出AA′=AC=2,求出A′B,再根据阴影部分的面积S=S扇形BCB′+S△BCA′﹣S△A′CB′求出答案即可.
【解答】解:过C作CD⊥AB于D,
∵∠ACB=90°,∠A=60°,
∴∠ABC=30°,
∵AC=2,
∴AB=2AC=4,BC===2,
∵S△ABC==,
∴CD===,
∵△ABC绕顶点C逆时针旋转60°得到△A′B′C,
∴B′C=BC=2,AC=A′C=2,∠BCB′=60°,
∵∠A=60°,AC=A′C,
∴△ACA′是等边三角形,
∴AA′=AC=2,
∵AB=4,
∴A′B=4﹣2=2=AA′,
∴阴影部分的面积S=S扇形BCB′+S△BCA′﹣S△A′CB′
=+2×﹣2×2=2π﹣,
故答案为:2π﹣.
16.(4分)如图,菱形ABCD的四个顶点分别在反比例函数y=和y=第一象限的图象上,则B点的坐标为 (,) .
【分析】连接AC、BD,交于点P,根据菱形和反比例函数的对称性可知A、C在直线y=x上,即可求得A(1,1),C(2,2),进一步求得P的坐标,根据BD⊥AC,设直线BD为y=﹣x+b,根据待定系数法即可求得BD的解析式,与y=联立,解方程组即可求得B的坐标.
【解答】解:连接AC、BD,交于点P,
根据菱形和反比例函数的对称性可知A、C在直线y=x上,
∴A(1,1),C(2,2),
∵P是AC的中点,
∴P(,),
∵BD⊥AC,
∴设直线BD为y=﹣x+b,
把P(,)代入得=﹣+b,
解得b=3,
∴直线BD为y=﹣x+3,
解得或,
∴B点的坐标为(,),
故答案为(,).
三、解答题:共9题,满分86分.请将解答过程写在答题卡的相应位置,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤,作图或画辅助线需用签字笔描黑.
17.(8分)计算:2﹣1﹣(π﹣3.14)0+sin30°.
【分析】直接利用负整数指数幂的性质以及零指数幂的性质、特殊角的三角函数值分别化简得出答案.
【解答】解:原式=﹣1+
=0.
18.(8分)如图,点B、E、C、F在一条直线上,AB=DF,AC=DE,BE=FC.连接AF、BD,求证:四边形ABDF是平行四边形.
【分析】依据等式的性质,即可得到BC=FE,再根据SSS即可判定△ABC≌△DFE,进而得出∠ABC=∠DFE,依据AB∥DF,AB=DF,即可得到四边形ABDF是平行四边形.
【解答】解:∵BE=FC,
∴BE+EC=FC+EC,
∴BC=FE,
在△ABC和△DFE中,
,
∴△ABC≌△DFE(SSS),
∴∠ABC=∠DFE,
∴AB∥DF,
又∵AB=DF,
∴四边形ABDF是平行四边形.
19.(8分)先化简,再求值,其中.
【分析】先根据分式的混合运算顺序和运算法则化简原式,再将x的值代入计算即可.
【解答】解:原式=(﹣)÷
=•
=,
当x=﹣2时,
原式===.
20.(8分)如图,在△ABC中,AB=AC,∠B=36°.
(1)在BC上求作一点D,使得DA=DB;(要求:尺规作图,保留作图痕迹,不写作法)
(2)在(1)的条件下,若AB=2,求BD的长.
【分析】(1)作线段AB的垂直平分线交BC于点D,连接AD,点D即为所求作.
(2)首先证明AC=CD=AB=2,再利用相似三角形的性质解决问题即可.
【解答】解:(1)如图,点D即为所求作.
(2)由作图可知,AD=BD,
∴∠B=∠BAD=36°,
∵AB=AC,
∴∠B=∠C=36°,
∴∠CAB=180°﹣72°=108°,
∴∠CAD=108°﹣36°=72°,∠ADC=∠B+∠BAD=72°,
∴∠CAD=∠CDA,
∴CA=CD=AB=2,
∵∠B=∠B,∠BAD=∠C,
∴△BAD∽△BCA,
∴AB:CB=DB:AB,
∴4=BD(BD+2),
∴BD2+2BD﹣4=0,
解得BD=﹣1(负根已经舍弃).
21.(8分)如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=60°,△ABC绕点C顺时针旋转60°,得到△DCE.
(1)求证:DE垂直平分BC;
(2)F是DE中点,连接BF,CF,若AC=2,求四边形ACFB的面积.
【分析】(1)由旋转的性质可得CD=AC,∠A=∠CDE=60°,∠ACD=60°,可证∠ACB=∠DOB=90°,由余角的性质和等腰三角形的判定可证CD=BD,由等腰三角形的性质可得结论;
(2)分别求出△ADC的面积和四边形BDCF的面积,即可求解.
【解答】证明:(1)如图,设BC与DE交于点O,
∵△ABC绕点C顺时针旋转60°,得到△DCE,
∴CD=AC,∠A=∠CDE=60°,∠ACD=60°,AB=DE,
∴△ACD是等边三角形,DE∥AC,
∴∠ACB=∠DOB=90°,AD=CD=AC,
∵∠ACB=90°,∠A=60°,
∴∠DBC=∠DCB=30°,
∴CD=BD,
∴DE垂直平分BC;
(2)∵∠ABC=30°,∠ACB=90°,AC=2,
∴BC=AC=2,AB=2AC=4,
∴S△ACB=×AC×BC=×2×2=2,
∵AD=BD,
∴S△ADC=S△ABC=×2=,
∵F是DE中点,
∴DF=EF=CF=DE=AB=2,
∴S四边形BDCF=×BC×DF=2,
∴四边形ACFB的面积=2+=3.
22.(10分)某电器商店准备购进甲、乙两种微波炉出售,它们的进价和售价如表.现计划用不超过37500元购进这两种微波炉共100台,其中甲微波炉不少于65台.
(1)求甲种微波炉最多购进多少台?
(2)该电器商店对甲种微波炉每台降价a(0<a<60)元,乙种微波炉售价不变.如果这100台微波炉都可售完,那么该电器商店如何进货才能获得最大利润?
微波炉
进价(元/台)
售价(元/台)
甲
400
600
乙
300
450
【分析】(1)设甲种微波炉购进m台,则乙种微波炉购进(100﹣m)台,然后根据购进这100台微波炉的费用不得超过37500元,列出不等式解答即可;
(2)首先求出总利润W的表达式,然后针对a的不同取值范围进行讨论,分别确定其进货方案.
【解答】解:(1)设甲种微波炉购进m台,则乙种微波炉购进(100﹣m)台,
根据题意,得:,
解得:65≤m≤75,
答:甲种微波炉购进75台;
(2)设总利润为W元,
W=(600﹣400﹣a)x+(450﹣300)(100﹣x)
即w=(50﹣a)x+15000.
①当0<a<50时,50﹣a>0,W随x增大而增大,
∴当x=75时,W有最大值,即此时购进甲种服装75件,乙种服装25件;
②当a=50时,所以按哪种方案进货都可以;
③当50<a<60时,W随x增大而减小.
∵甲微波炉不少于65台,
∴当x=65时,W有最大值,即此时购进甲种服装65件,乙种服装35件.
23.(10分)为响应绿色出行,某市在推出“共享单车”后,又推出“新能源租赁汽车”.每次租车收费的标准由两部分组成:①里程计费:1元/公里;②时间计费:0.1元/分.已知陈先生的家离上班公司20公里,每天上、下班租用该款汽车各一次.一次路上开车所用的时间记为t(分),现统计了50次路上开车所用时间,在各时间段内频数分布情况如表所示:
时间t(分)
25≤t<35
35≤t<45
45≤t<55
55≤t<65
次数
10
28
8
4
将各时间段发生的频率视为概率,一次路上开车所用的时间视为用车时间,范围为25≤t<65.
(1)估计陈先生一次租用新能源租赁汽车所用的时间不低于35分钟的概率;
(2)若公司每月发放1000元的交通补助费用,请估计是否足够让陈先生一个月上下班租用新能源租赁汽车(每月按22天计算),并说明理由.(同一时段,用该区间的中点值作代表)
【分析】(1)根据题意和表格中的数据,可以计算出陈先生一次租用新能源租赁汽车所用的时间不低于35分钟的概率;
(2)根据表格中的数据,可以计算出陈先生一个月上下班租用新能源租赁汽车的费用,然后与1000比较大小,即可解答本题.
【解答】解:(1)由题意可得,
P(35≤x<65)===0.8,
即陈先生一次租用新能源租赁汽车所用的时间不低于35分钟的概率是0.8;
(2)公司每月发放1000元的交通补助费用,足够让陈先生一个月上下班租用新能源租赁汽车,
理由:由题意可得,
陈先生一个月的租车费用为:×[(30×0.1+20×1)×10+(40×0.1+20×1)×28+(50×0.1+20×1)×8+(60×0.1+20×1)×4]×22=530.64(元),
∵530.64<1000,
∴公司每月发放1000元的交通补助费用,足够让陈先生一个月上下班租用新能源租赁汽车.
24.(12分)如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,⊙O的半径为3,∠ADC=90°.分别过点B、D作CD、BC的垂线,垂足分别为点E、F,两垂线交于点G.
(1)求证:四边形ABGD是平行四边形;
(2)若C是优弧的中点,且sin∠CDF=,求弦CD的长.
【分析】(1)证明两组对边分别平行即可.
(2)连接AC.首先证明点G在AC上,在Rt△DEG中,sin∠EDG==,设EG=a,则DG=AD=3a,推出DE==2a,由EG∥AD,推出==,推出EC=a,推出CD=3a,再根据AD2+CD2=AC2,构建方程求出a,即可解决问题.
【解答】(1)证明:∵∠ADC+∠ABC=180°,∠ADC=90°,
∴∠ABC=90°,
∵DF⊥BC,BE⊥CD,
∴∠DFC=∠ABC=90°,∠BEC=∠ADC=90°,
∴DF∥AB,BE∥AD,
∴四边形ABGD是平行四边形.
(2)解:连接AC.
∵∠ADC=90°,
∴AC是直径,
∵=,
∴∠DAC=∠BAC,CD=BC,
∵∠ADC=∠ABC=90°,AC=AC,
∴Rt△ACD≌Rt△ACB(HL),
∴AD=AB,∠CAD=∠CAB,
∵四边形ABGD是平行四边形,
∴四边形ABGD是菱形,
∴AC经过点G,
在Rt△DEG中,∵∠DEG=90°,
∴sin∠EDG==,
设EG=a,则DG=AD=3a,
∴DE==2a,
∵EG∥AD,
∴==,
∴EC=a,
∴CD=3a,
∵AD2+CD2=AC2,
∴9a2+18a2=36,
∴a=,
∴CD=3×=2.
25.(14分)如图,顶点为P(m,m)(m>0)的二次函数图象与x轴交于点A(2m,0),点B在该图象上,直线OB交二次函数图象对称轴l于点M,点M、N关于点P对称,连接BN、ON.
(1)求该二次函数的关系式(用含m的式子表示);
(2)若点B在对称轴l右侧的二次函数图象上运动,请解答下列问题:
①连接OP,当OP=MN时,请判断△NOB的形状,并说明理由.
②求证:∠BNM=∠ONM.
【分析】(1)已知抛物线与x轴两个交点坐标,所以设出抛物线的交点式,将点O、A的坐标代入后,再将顶点P的坐标代入即可求得二次函数解析式;
(2)①先根据点P的坐标判断△POC为等腰直角三角形,再根据OP=MN可得点M、N、O都在以MN为直径的圆上,从而证明∠MON=90°,再利用△OCN≌△ACN,证明∠ONC=∠ANC,得到∠ONB=45°,从而证出△NOB的形状;
②先设定PN=PM=d,再依次求出直线BO、AN的解析式,将点B的坐标代入后确定A、B、N三点共线,再利用△OCN≌△CAN得到结论.
【解答】解:(1)∵抛物线过点O(0,0)、A(2m,0),
∴设抛物线的解析式为y=a(x﹣0)(x﹣2m),
∵抛物线顶点为P(m,m),
∴将点P坐标代入得:a=﹣,
∴抛物线的解析式为y=﹣x(x﹣2m);
(2)∵P(m,m),对称轴直线l⊥x轴,
∴OC=CP=m,
∴△OPC是等腰直角三角形,
∴OP=OC=m,∠OPC=45°,
∵OP=MN,
∴MN=2OP=2m,
∵M、N关于点P对称,
∴MP=NP=MN=m=OP,
∴点O、M、N三点都在以点P为圆心、OP为半径的圆上,如图
∴∠MON=90°,
∵OC=CA=m,∠OCN=∠CAN=90°,CN=CN,
∴△OCN≌△CAN,
∴∠ONC=∠ANC,
∵∠ONC=∠OPC=22.5°,
∴∠ONB=2∠OPC=45°,
∴△NOB是等腰直角三角形;
②设PM=PN=d,
∵点P坐标为(m,m),
∴M的坐标为(m,m﹣d),
∴直线OM的解析式为y=,
联立抛物线解析式得:x1=0,x2=m+d,
∴点B坐标为(m+d,),
同理点N(m,m+d)可得直线AN的解析式为y=﹣,
令x=m+d代入直线AN解析式得y=,
∴点B在AN上,即点A、B、N三点共线,
由(2)得△OCN≌△CAN,
∴∠ONM=∠CAN=∠BNM.
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