2021年北京市房山区中考数学一模试卷
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一、选择题(本题共16分,每小题2分)第1-8题均有四个选项,符合题意的选项只有一个
1.(2分)下列几何体中,主视图是三角形的是( )
A. B.
C. D.
2.(2分)在迎来了中国共产党成立一百周年的重要时刻,我国脱贫攻坚战取得了全面胜利.现行标准下,12800个贫困村全部出列.将12800用科学记数法表示应为( )
A.12.8×103 B.1.28×103 C.1.28×104 D.0.128×105
3.(2分)下列冬奥会会徽的部分图案中,既是轴对称图形也是中心对称图形的是( )
A.
B.
C.
D.
4.(2分)如图,AB∥CD,EF分别与AB,CD交于点B,F.若∠E=50°,∠EFC=110°,则∠A的度数为( )
A.20° B.30° C.40° D.50°
5.(2分)如果从1,2,3,4,5,6这六个数中任意选取一个数,那么取到的数恰好是3的整数倍的概率是( )
A. B. C. D.
6.(2分)若一个多边形的每个外角都是72°,则该多边形的边数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
7.(2分)实数a,b在数轴上的对应点的位置如图所示,则下列结正确的是( )
A.a>﹣1 B.ab>0 C.b<﹣a D.|a|<|b|
8.(2分)在平面直角坐标系xOy中,若函数图象上任意两点P(x1,y1),Q(x2,y2)均满足(x1﹣x2)(y1﹣y2)>0.下列四个函数图象中.
所有正确的函数图象的序号是( )
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
二、填空题(本题共16分,每小题2分)
9.(2分)若分式有意义,则实数x的取值范围是 .
10.(2分)写出一个比1大比4小的无理数 .
11.(2分)分解因式3a2﹣3b2= .
12.(2分)方程组的解是 .
13.(2分)已知关于x的方程x2﹣2x+m=0有两个不相等的实数根,则m的取值范围是 .
14.(2分)如图所示的网格是正方形网格,A,B,C是网格线交点,则∠ABC+∠BAC= °.
15.(2分)如图,点O是矩形ABCD的对角线BD的中点,点E是BC的中点,连接OA,OE.若OA=2,OE=1,则矩形ABCD的面积为 .
16.(2分)甲,乙,丙,丁,戊,六人,将在“学党史,讲党史”活动中进行演讲,要求每位演讲者只讲一次,并且在同一时间只有一位演讲者,三位演讲者在午餐前演讲,另三位演讲者在午餐后演讲,丙一定在午餐前演讲,仅有一位演讲者处在甲和乙之间,丁在第一位或在第三位发言.如果戊是第四位演讲者,那么第三位演讲者是 .
三、解答题(本题共68分,第17-21题,每小题5分,第22-24题,每小题5分,第25题5分,第26题6分,第27-28题,每小题5分解答应写出文字说明、演算步骤或证明过程
17.(5分)计算:()﹣1++|﹣1|﹣4cos45°.
18.(5分)已知:如图,AB与CD交于点E,点E是线段AB的中点,∠A=∠B.求证:AC=BD.
19.(5分)解不等式组:.
20.(5分)已知3x2﹣x﹣1=0.求代数式(x﹣2)2+5x(x+1)﹣3x的值.
21.(5分)已知:△ABC为锐角三角形,AB=AC.
求作:菱形ABDC.
作法:如图,
①以点A为圆心,适当长为半径作弧,交AC于点M,交AB于点N;
②分别以点M,N为圆心,大于MN的长为半径作弧,两弧在∠CAB的内部相交于点E,作射线AE与BC交于点O;
③以点O为圆心,以AO长为半径作弧,与射线AE交于点D,连接CD,BD;四边形ABDC就是所求作的菱形.
(1)使用直尺和圆规,依作法补全图形(保留作图痕迹);
(2)完成下面的证明.
证明:∵AB=AC,AE平分∠CAB,
∴CO= .
∵AO=DO,
∴四边形ABDC是平行四边形.
∵AB=AC,
∴四边形ABDC是菱形( )(填推理的依据).
22.(6分)如图,四边形ABCD是平行四边形,过点A作AE⊥BC交CB的延长线于点E,点F在BC上,且CF=BE,连接DF.
(1)求证:四边形AEFD是矩形;
(2)连接BD,若∠ABD=90°,AE=4,CF=2,求BD的长.
23.(6分)在平面直角坐标系xOy中,一次函数y=x+1的图象与反比例函数y=(k≠0)的图象相交于点A(2,m),将点A向左平移2个单位长度,再向上平移1个单位长得到点B.
(1)求反比例函数的表达式和点B的坐标;
(2)若一次函数的图象过点B,且与反比例函数y=(k≠0)的图象没有公共点,写出一个满足条件的一次函数的表达式.
24.(6分)如图,AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,过点C作⊙O的切线CE,过点B作BD⊥CE于点D.
(1)求证:∠ABC=∠DBC;
(2)若CD=6,sin∠ABC=,求AB的长.
25.(5分)为了解某校男,女生对配餐公司菜品满意度的情况,从全校学生随机抽取男,女生各50名进行调查,获得了他们的打分成绩(百分制),并对数据(打分成绩)进行整理、描述和分析.下面给出了部分信息.
a.男生打分成绩的频数分布直方图如图(数据分成6组:40≤x<50,50≤x<60,60≤x<70,70≤x<80,80≤x<90,90≤x<100);
b.男生打分成绩在80≤x<90这一组的是:
80 81 81 82 84 86 87 88 88 88 89 89 89 89
c.男女生打分成绩的平均数,中位数,众数如表:
成绩
平均数
中位数
众数
男生
82
m
89
女生
84
82
86
(1)写出表中m的值;
(2)在此次调查中,对配餐公司满意度较高的是 (填“男生”或“女生”),理由 ;
(3)如果该校700名男生都参加此次测试,请估计该校男生打分成绩超过85分的人数.
26.(6分)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2﹣2ax+c(a≠0)被x轴截得的线段长度为4.
(1)求抛物线的对称轴;
(2)求c的值(用含a的式子表示);
(3)若点M(x1,3),N(x2,3)为抛物线上不重合两点(其中x1<x2),且满足x1(x2﹣5)≤0,求a的取值范围.
27.(7分)已知:在△ABC中,∠A=45°,∠ABC=α,以BC为斜边作等腰Rt△BDC,使得A,D两点在直线BC的同侧,过点D作DE⊥AB于点E.
(1)如图1,当α=20°时,
①求∠CDE的度数;
②判断线段AE与BE的数量关系;
(2)若45°<α<90°,线段AE与BE的数量关系是否保持不变?依题意补全图2,并证明.
28.(7分)对于平面内的点P和图形M,给出如下定义:以点P为圆心,r为半径作圆.若⊙P与图形M有交点,且半径r存在最大值与最小值,则将半径r的最大值与最小值的差称为点P视角下图形M的“宽度dM”
(1)如图1.点A(4,3),B(0,3).
①在点O视角下,则线段AB的“宽度dAB”为 ;
②若⊙B半径为1.5,在点A视角下,⊙B的“宽度d⊙B”为 .
(2)如图2,⊙O半径为2.点P为直线y=﹣x+1上一点.求点P视角下⊙O“宽度d⊙O”的取值范围;
(3)已知点C(m,0),CK=1,直线y=x+3与x轴,y轴分别交于点D,E.若随着点C位置的变化,使得在所有点K的视角下,线段DE的“宽度”均满足0<dDE<6,直接写出m的取值范围.
2021年北京市房山区中考数学一模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共16分,每小题2分)第1-8题均有四个选项,符合题意的选项只有一个
1.(2分)下列几何体中,主视图是三角形的是( )
A. B.
C. D.
【分析】主视图是从找到从正面看所得到的图形,注意要把所看到的棱都表示到图中.
【解答】解:A、圆锥的主视图是三角形,故此选项符合题意;
B、圆柱的主视图是长方形,故此选项不合题意;
C、立方体的主视图是正方形,故此选项不合题意;
D、三棱柱的主视图是长方形,中间还有一条实线,故此选项不合题意;
故选:A.
2.(2分)在迎来了中国共产党成立一百周年的重要时刻,我国脱贫攻坚战取得了全面胜利.现行标准下,12800个贫困村全部出列.将12800用科学记数法表示应为( )
A.12.8×103 B.1.28×103 C.1.28×104 D.0.128×105
【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:12800=1.28×104.
故选:C.
3.(2分)下列冬奥会会徽的部分图案中,既是轴对称图形也是中心对称图形的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】中心对称图形的定义:把一个图形绕某一点选择180°,如果旋转后的图形能与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形;轴对称图形的定义:如果一个图形沿着一条直线对折后两部分完全重合,这样的图形叫做轴对称图形.
【解答】解:A、既不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故本选项不合题意;
B、既是轴对称图形,也是中心对称图形,故本选项符合题意;
C、既不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故本选项不合题意;
D、是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不合题意.
故选:B.
4.(2分)如图,AB∥CD,EF分别与AB,CD交于点B,F.若∠E=50°,∠EFC=110°,则∠A的度数为( )
A.20° B.30° C.40° D.50°
【分析】直接利用平行线的性质得出∠ABF=70°,进而利用三角形外角的性质得出答案.
【解答】解:∵AB∥CD,
∴∠ABF+∠EFC=180°,
∵∠EFC=110°,
∴∠ABF=70°,
∵∠A+∠E=∠ABF=70°,∠E=50°,
∴∠A=20°.
故选:A.
5.(2分)如果从1,2,3,4,5,6这六个数中任意选取一个数,那么取到的数恰好是3的整数倍的概率是( )
A. B. C. D.
【分析】根据随机事件概率大小的求法,找准两点:
①符合条件的情况数目;
②全部情况的总数.
二者的比值就是其发生的概率的大小.
【解答】解:1,2,3,4,5,6这六个数中是3的倍数的数是3和6,
∴六个数中任取一个,则取到的数是3的倍数的概率是=,
故选:B.
6.(2分)若一个多边形的每个外角都是72°,则该多边形的边数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【分析】任何多边形的外角和是360°.用外角和除以每个外角的度数即可得到边数.
【解答】解:360°÷72°=5.
故这个多边形是五边形.
故选:C.
7.(2分)实数a,b在数轴上的对应点的位置如图所示,则下列结正确的是( )
A.a>﹣1 B.ab>0 C.b<﹣a D.|a|<|b|
【分析】据点的坐标,可得a、b的值,根据相反数的意义,可得答案.
【解答】解:由点的坐标,得
﹣2<a<﹣1,0<b<1.
A、a>﹣1,故本选项错误;
B、ab<0,故本选项错误;
C、b<﹣a,故本选项正确;
D、|a|>|b|,故本选项错误;
故选:C.
8.(2分)在平面直角坐标系xOy中,若函数图象上任意两点P(x1,y1),Q(x2,y2)均满足(x1﹣x2)(y1﹣y2)>0.下列四个函数图象中.
所有正确的函数图象的序号是( )
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
【分析】根据题意,利用分类讨论的数学思想可以解答本题.
【解答】解:∵(x1﹣x2)(y1﹣y2)>0,
∴(x1﹣x2)与(y1﹣y2)同号,
当x1﹣x2>0时,y1﹣y2>0;
当x1﹣x2<0时,y1﹣y2<0.
∴y随x的增大而增大,
故正确的函数图象的序号是②④.
故选:D.
二、填空题(本题共16分,每小题2分)
9.(2分)若分式有意义,则实数x的取值范围是 x≠5 .
【分析】由于分式的分母不能为0,x﹣5为分母,因此x﹣5≠0,解得x.
【解答】解:∵分式有意义,
∴x﹣5≠0,即x≠5.
故答案为:x≠5.
10.(2分)写出一个比1大比4小的无理数 π .
【分析】常见的无理数类型有:开方开不尽的数,π,无限不循环小数等.
【解答】解:要求写出一个比1大比4小的无理数,可以使被开方数大于1小于16,且开方开不尽,如:,;
π是一个无限不循环小数,属于无理数,符合题意;
1.01001000100001……像这样的无限不循环小数,也是无理数.
只需要写出一个就可以.
故答案为:π.
11.(2分)分解因式3a2﹣3b2= 3(a+b)(a﹣b) .
【分析】提公因式3,再运用平方差公式对括号里的因式分解.
【解答】解:3a2﹣3b2
=3(a2﹣b2)
=3(a+b)(a﹣b).
故答案是:3(a+b)(a﹣b).
12.(2分)方程组的解是 .
【分析】①+②得出3x=6,求出x=2,把x=2代入①得出2+y=5,求出y即可.
【解答】解:
①+②得:3x=6,
解得:x=2,
把x=2代入①得:2+y=5,
解得:y=3,
即原方程组的解为:,
故答案为:.
13.(2分)已知关于x的方程x2﹣2x+m=0有两个不相等的实数根,则m的取值范围是 m<1 .
【分析】关于x的方程x2﹣2x+m=0有两个不相等的实数根,即判别式△=b2﹣4ac>0.即可得到关于m的不等式,从而求得m的范围.
【解答】解:∵a=1,b=﹣2,c=m,
∴△=b2﹣4ac=(﹣2)2﹣4×1×m=4﹣4m>0,
解得:m<1.
故答案为m<1.
14.(2分)如图所示的网格是正方形网格,A,B,C是网格线交点,则∠ABC+∠BAC= 45 °.
【分析】根据等腰三角形的性质求出∠ACO=∠OAC=45°,根据三角形的外角性质得出∠ABC+∠BAC=∠ACO,再求出答案即可.
【解答】解:设小正方形的边长是1,则AO=CO=3,
所以△AOC是等腰直角三角形,
∴∠ACO=∠OAC=45°,
∵∠ABC+∠BAC=∠ACO,
∴∠ABC+∠BAC=45°,
故答案为:45.
15.(2分)如图,点O是矩形ABCD的对角线BD的中点,点E是BC的中点,连接OA,OE.若OA=2,OE=1,则矩形ABCD的面积为 4 .
【分析】由三角形中位线定理求出OA=2,由勾股定理求出AD的长,则可得出答案.
【解答】解:∵O为BD的中点,E是BC的中点,
∴OE=DC,
∵OE=1,
∴DC=2,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD=2,∠BAD=90°,
∵OA=2,
∴BD=2OA=4,
∴AD===2,
∴矩形ABCD的面积=AD•DC=2.
故答案为:4.
16.(2分)甲,乙,丙,丁,戊,六人,将在“学党史,讲党史”活动中进行演讲,要求每位演讲者只讲一次,并且在同一时间只有一位演讲者,三位演讲者在午餐前演讲,另三位演讲者在午餐后演讲,丙一定在午餐前演讲,仅有一位演讲者处在甲和乙之间,丁在第一位或在第三位发言.如果戊是第四位演讲者,那么第三位演讲者是 甲或乙 .
【分析】由题意易得丙演讲者可能是第二位或第三位,假设丙演讲者在第三位,由于第四位演讲者是戊,所以不满足仅有一位演讲者处在甲和乙之间,故丙在第二位演讲,进而确定丁在第一位,由此解答即可.
【解答】解:由题意得,假设丙演讲者在第三位,由于第四位演讲者是戊,所以不满足仅有一位演讲者处在甲和乙之间,故丙在第二位演讲,
当丁在第三位演讲时,也不满足仅有一位演讲者处在甲和乙之间,
故丁在第一位,
根据三位演讲者在午餐前演讲,另三位演讲者在午餐后演讲,且仅有一位演讲者处在甲和乙之间,
所以排在第三位演讲者是甲或乙.
故答案为:甲或乙.
三、解答题(本题共68分,第17-21题,每小题5分,第22-24题,每小题5分,第25题5分,第26题6分,第27-28题,每小题5分解答应写出文字说明、演算步骤或证明过程
17.(5分)计算:()﹣1++|﹣1|﹣4cos45°.
【分析】直接利用负整数指数幂的性质以及特殊角的三角函数值、绝对值的性质、二次根式的性质分别化简得出答案.
【解答】解:原式=2+2+1﹣4×
=2+2+1﹣2
=3.
18.(5分)已知:如图,AB与CD交于点E,点E是线段AB的中点,∠A=∠B.求证:AC=BD.
【分析】证明△AEC≌△BED(ASA),可得AC=BD.
【解答】证明:∵E是AB的中点,
∴AE=BE,
在△AEC和△BED中,
,
∴△AEC≌△BED(ASA),
∴AC=BD.
19.(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、大大小小找不到确定不等式组的解集.
【解答】解:解不等式3x﹣2>2x,得:x>2,
解不等式<,得:x>﹣3,
则不等式组的解集为x>2.
20.(5分)已知3x2﹣x﹣1=0.求代数式(x﹣2)2+5x(x+1)﹣3x的值.
【分析】先根据完全平方公式和单项式乘多项式展开,再合并同类项即可化简原式,继而根据已知等式得出3x2﹣x=1,代入原式=2(3x2﹣x)+4计算即可.
【解答】解:原式=x2﹣4x+4+5x2+5x﹣3x
=6x2﹣2x+4,
∵3x2﹣x﹣1=0,
∴3x2﹣x=1,
则原式=2(3x2﹣x)+4
=2×1+4
=2+4
=6.
21.(5分)已知:△ABC为锐角三角形,AB=AC.
求作:菱形ABDC.
作法:如图,
①以点A为圆心,适当长为半径作弧,交AC于点M,交AB于点N;
②分别以点M,N为圆心,大于MN的长为半径作弧,两弧在∠CAB的内部相交于点E,作射线AE与BC交于点O;
③以点O为圆心,以AO长为半径作弧,与射线AE交于点D,连接CD,BD;四边形ABDC就是所求作的菱形.
(1)使用直尺和圆规,依作法补全图形(保留作图痕迹);
(2)完成下面的证明.
证明:∵AB=AC,AE平分∠CAB,
∴CO= BO .
∵AO=DO,
∴四边形ABDC是平行四边形.
∵AB=AC,
∴四边形ABDC是菱形( 邻边相等的平行四边形为菱形 )(填推理的依据).
【分析】(1)根据几何语言画出对应的几何图形;
(2)先根据等腰三角形的性质得到BO=CO,利用对角线互相平分的四边形为平行四边形可判断四边形ABDC是平行四边形,然后加上AB=AC可判断四边形ABDC是菱形.
【解答】解:(1)如图,四边形ABDC为所求作;
(2)完成下面的证明.
证明:∵AB=AC,AE平分∠CAB,
∴CO=BO.
∵AO=DO,
∴四边形ABDC是平行四边形,
∵AB=AC,
∴四边形ABDC是菱形(邻边相等的平行四边形为菱形).
故答案为BO;邻边相等的平行四边形为菱形.
22.(6分)如图,四边形ABCD是平行四边形,过点A作AE⊥BC交CB的延长线于点E,点F在BC上,且CF=BE,连接DF.
(1)求证:四边形AEFD是矩形;
(2)连接BD,若∠ABD=90°,AE=4,CF=2,求BD的长.
【分析】(1)由平行四边形的性质得到AD∥BC且AD=BC,证出BC=EF,推出四边形AEFD是平行四边形,再矩形的判定定理即可得到结论;
(2)由勾股定理得AB=2,再证△ABD∽△BEA,得=,即可求解.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC且AD=BC,
∵CF=BE,
∴BC=EF,
∴AD=EF,
∵AD∥EF,
∴四边形AEFD是平行四边形,
∵AE⊥BC,
∴∠AEF=90°,
∴平行四边形AEFD是矩形;
(2)解:∵CF=BE,CF=2,
∴BE=2,
∵∠AEB=90°,
∴AB===2,
∵AD∥BC,
∴∠BAD=∠EBA,
∵∠AEB=∠ABD=90°,
∴△ABD∽△BEA,
∴=,
即=,
解得:BD=4.
23.(6分)在平面直角坐标系xOy中,一次函数y=x+1的图象与反比例函数y=(k≠0)的图象相交于点A(2,m),将点A向左平移2个单位长度,再向上平移1个单位长得到点B.
(1)求反比例函数的表达式和点B的坐标;
(2)若一次函数的图象过点B,且与反比例函数y=(k≠0)的图象没有公共点,写出一个满足条件的一次函数的表达式.
【分析】(1)将点A(2,m)代入一次函数解析式求解.
(2)联立一次函数与反比例函数方程,求出△<0时k的取值范围.
【解答】解:(1)将(2,m)代入y=x+1得m=3,
∴点A坐标为(2,3),k=2×3=6,
∴y=.
点B坐标为(0,4).
(2)y=﹣10x+4,理由如下:
∵一次函数图象经过点B(0,4),
∴设一次函数解析式为y=kx+4,
联立方程可得kx2+4x﹣6=0,
∵一次函数图象与反比例函数y=无交点,
∴△=16+24k<0,
∴k<﹣即可.
∴y=﹣10x+4满足题意.
24.(6分)如图,AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,过点C作⊙O的切线CE,过点B作BD⊥CE于点D.
(1)求证:∠ABC=∠DBC;
(2)若CD=6,sin∠ABC=,求AB的长.
【分析】(1)根据切线的性质得到OC⊥DE,进而证明OC∥BD,根据平行线的性质、等腰三角形的性质证明即可;
(2)根据正弦的定义求出BC,根据勾股定理列出方程,解方程得到答案.
【解答】(1)证明:∵CE是⊙O的切线,
∴OC⊥DE,
∵BD⊥CE,
∴OC∥BD,
∴∠DBC=∠OCB,
∵OB=OC,
∴∠OBC=∠OCB,
∴∠ABC=∠DBC;
(2)解:∵∠ABC=∠DBC,sin∠ABC=,
∴sin∠DBC=,
在Rt△CDB中,sin∠DBC=,CD=6,
∴BC=10,
∵AB为⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
设AC=3x,
∵sin∠ABC=,
∴AB=5x,
由勾股定理得,(5x)2﹣(3x)2=102,
解得,x=,
∴AB=5x=.
25.(5分)为了解某校男,女生对配餐公司菜品满意度的情况,从全校学生随机抽取男,女生各50名进行调查,获得了他们的打分成绩(百分制),并对数据(打分成绩)进行整理、描述和分析.下面给出了部分信息.
a.男生打分成绩的频数分布直方图如图(数据分成6组:40≤x<50,50≤x<60,60≤x<70,70≤x<80,80≤x<90,90≤x<100);
b.男生打分成绩在80≤x<90这一组的是:
80 81 81 82 84 86 87 88 88 88 89 89 89 89
c.男女生打分成绩的平均数,中位数,众数如表:
成绩
平均数
中位数
众数
男生
82
m
89
女生
84
82
86
(1)写出表中m的值;
(2)在此次调查中,对配餐公司满意度较高的是 女生 (填“男生”或“女生”),理由 女生的打分的平均数高于男生打分的平均数 ;
(3)如果该校700名男生都参加此次测试,请估计该校男生打分成绩超过85分的人数.
【分析】(1)根据题意和题目中的数据,可以计算出m的;
(2)根据c中表格中的数据,可以解答本题;
(3)根据频数分布直方图中的数据和b中的信息,可以计算出该校男生打分成绩超过85分的人数.
【解答】解:(1)由频数分布直方图和b中的信息可知,
m=(84+86)÷2=85,
即m的值是85;
(2)由表格中的数据可得,
在此次调查中,对配餐公司满意度较高的是女生,理由:女生的打分的平均数高于男生打分的平均数,
故答案为:女生;女生的打分的平均数高于男生打分的平均数;
(3)700×=350(人),
即估计该校男生打分成绩超过85分的有350人.
26.(6分)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2﹣2ax+c(a≠0)被x轴截得的线段长度为4.
(1)求抛物线的对称轴;
(2)求c的值(用含a的式子表示);
(3)若点M(x1,3),N(x2,3)为抛物线上不重合两点(其中x1<x2),且满足x1(x2﹣5)≤0,求a的取值范围.
【分析】(1)由二次函数的对称轴公式,求出对称轴x=1;
(2)根据对称轴求出抛物线于x轴的交点坐标,即可得出结论;
(3)先判断出点,M,N关于抛物线的对称轴对称,再用x1(x2﹣5)≤0,判断出x1≤﹣3或0≤x1≤1,再用判别式判断出a>0或a<﹣,用a表示出x1,再分两种情况解不等式(组),即可得出结论.
【解答】解:(1)∵y=ax2﹣2ax+c(a≠0),
∴函数的对称轴为直线x=﹣=1;
(2)由(1)知,抛物线的对称轴为直线x=1,
∵抛物线y=ax2﹣2ax+c(a≠0)被x轴截得的线段长度为4,
∴抛物线与x轴的交点为(﹣1,0),(3,0),
∴y=a(x+1)(x﹣3)=ax2﹣2ax﹣3a,
∴c=﹣3a;
(3)∵点M(x1,3),N(x2,3)为抛物线上不重合两点(其中x1<x2),
∴点M,N关于对称轴x=1对称,
∴=1,
∴x2=2﹣x1,
∵x1(x2﹣5)≤0,
∴x1(2﹣x1﹣5)≤0,
∴﹣x1(x1+3)≤0,
∴x1(x1+3)≥0,
∴x1≤﹣3或x1≥0,
∵x1<x2,
∴x1<1,
∴x1≤﹣3或0≤x1≤1,
∴x1、x2是方程ax2﹣2ax+c=3的根,即ax2﹣2ax﹣3a﹣3=0的两个根,
∴△=16a2+12a=4a(4a+3)>0,
∴a>0或a<﹣,
∴x==,
∴x1=,
∴≤﹣3①或0≤≤1②,
当a>0时,解不等式①得,0≤a≤;
不等式组②无解,
即0≤a≤;
当a<﹣时,不等式①无解,
不等式组②无解;
即0≤a≤.
27.(7分)已知:在△ABC中,∠A=45°,∠ABC=α,以BC为斜边作等腰Rt△BDC,使得A,D两点在直线BC的同侧,过点D作DE⊥AB于点E.
(1)如图1,当α=20°时,
①求∠CDE的度数;
②判断线段AE与BE的数量关系;
(2)若45°<α<90°,线段AE与BE的数量关系是否保持不变?依题意补全图2,并证明.
【分析】(1)①由余角的性质可求∠CDE=∠DBE=25°;
②通过证明点A,点C,点B,点H四点共圆,由垂径定理可得AE=BE;
(2)通过证明点A,点B,点C,点H四点共圆,由垂径定理可得AE=BE.
【解答】解:(1)①∵∠CDB=90°,CD=DB,
∴∠DBC=∠DCB=45°,
∴∠DBE=∠DBC﹣∠ABC=25°,
∵DE⊥AB,
∴∠DEB=90°=∠CDB,
∴∠CDE+∠EDB=∠EDB+∠ABD=90°,
∴∠CDE=∠DBE=25°;
②AE=BE,理由如下:
如图1,延长BD至H,使BD=DH,连接CH,
∵BD=DH,CD⊥BD,
∴CH=BC,
∴∠CHB=∠CBH=45°,
∴∠A=∠CHB=45°,∠HCB=90°,
∴点A,点C,点B,点H四点共圆,
∵∠HCB=90°,
∴BH是直径,D是圆心,
∵DE⊥AB,
∴AE=BE;
(2)不变,理由如下:
如图2,延长BD至H,使BD=DH,连接CH,
∵BD=DH,CD⊥BD,
∴CH=BC,
∴∠CHB=∠CBH=45°,
∴∠A=∠CHB=45°,∠HCB=90°,
∴点A,点B,点C,点H四点共圆,
∵∠HCB=90°,
∴BH是直径,D是圆心,
∵DE⊥AB,
∴AE=BE.
28.(7分)对于平面内的点P和图形M,给出如下定义:以点P为圆心,r为半径作圆.若⊙P与图形M有交点,且半径r存在最大值与最小值,则将半径r的最大值与最小值的差称为点P视角下图形M的“宽度dM”
(1)如图1.点A(4,3),B(0,3).
①在点O视角下,则线段AB的“宽度dAB”为 2 ;
②若⊙B半径为1.5,在点A视角下,⊙B的“宽度d⊙B”为 3 .
(2)如图2,⊙O半径为2.点P为直线y=﹣x+1上一点.求点P视角下⊙O“宽度d⊙O”的取值范围;
(3)已知点C(m,0),CK=1,直线y=x+3与x轴,y轴分别交于点D,E.若随着点C位置的变化,使得在所有点K的视角下,线段DE的“宽度”均满足0<dDE<6,直接写出m的取值范围.
【分析】(1)①②点P视角下图形M的“宽度dM”的定义解决问题即可.
(2)当点P在⊙O外时,点P视角下⊙O“宽度d⊙O”=4,可得d⊙O的最大值为4,当OP⊥直线y=﹣x+1时,d⊙O的最小值=2OP=,由此即可解决问题.
(3)如图3中,作线段DE的垂直平分线MN,观察图象可知当⊙C与直线的交点在线段DE(不包括点D,E)上或与直线DE没有交点,且⊙C与直线MN没有交点时,满足条件.求出几种特殊位置点C的坐标,即可得出结论.
【解答】解:(1)①如图1中,
∵A(4,3),B(0,3),
∴OB=3,AB=4,∠ABO=90°,
∴OA===5,
∴点O视角下,则线段AB的“宽度dAB”为5﹣3=2,
故答案为:2.
②设直线AB交⊙B于E,H.
则在点A视角下,⊙B的“宽度d⊙B”=AH﹣AE=5.5﹣2.5=3,
故答案为:3.
(2)如图2中,
当点P在⊙O外时,点P视角下⊙O“宽度d⊙O”=4,
∴d⊙O的最大值为4,
当OP⊥直线y=﹣x+1时,d⊙O的最小值=2OP=,
∴≤d⊙O≤4.
(3)如图3中,作线段DE的垂直平分线MN,观察图象可知当⊙C与直线的交点在线段DE(不包括点D,E)上或与直线DE没有交点,且⊙C与直线MN没有交点时,满足条件.
∵y=x+3与x轴,y轴分别交于点D,E,
∴E(0,3),D(﹣3,0),
当⊙C在直线的左侧与直线相切时,C(﹣2﹣3,0),
当⊙C经过点D时,C(﹣3+1,0),
当⊙C与直线MN在右侧相切时,C(﹣,0),
当⊙C与直线MN在左侧相切时,C(﹣,0),
观察图象可知满足条件的m的值为:m<﹣2﹣3或﹣3+1<m<﹣或m>﹣.
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