2021年辽宁省沈阳市铁西区中考数学一模试卷
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一、选择题(下列各题的四个选项中,只有一个是正确的,请将正确答案涂在答题卡上,每小题2分,共20分)
1.(2分)﹣5的绝对值为( )
A.﹣5 B.5 C.﹣ D.
2.(2分)据报道,我国自1981年开展全民义务植树运动以来,截至目前我国约有1643000万人次参与全民义务植树运动,人工林面积稳居全球第一.数据“1643000”用科学记数法表示为( )
A.1.643×105 B.16.43×106 C.16.43×103 D.1.643×106
3.(2分)如图,是由5个大小相同的小立方块搭成的几何体,其主视图是( )
A. B.
C. D.
4.(2分)以下调查中,最适合采用全面调查的是( )
A.调查某城市居民2月份人均网上购物的次数
B.调查全国中学生的平均身高
C.检测即将发射的一颗气象卫星的零部件质量
D.检测某城市的空气质量
5.(2分)方程组的解是( )
A. B. C. D.
6.(2分)如图,AB∥CD,点E是CD上一点,点F是AB上一点,EG是∠FED的平分线,交直线AB于点G.若∠GFE=66°,则∠EGF的大小为( )
A.47° B.57° C.66° D.67°
7.(2分)一个不透明的袋子中装有12个小球,其中8个红球,3个绿球,1个白球,这些球除颜色外其它都相同,从袋子中随机摸出一个小球,摸出的球是红球的概率是( )
A. B. C. D.
8.(2分)一次函数y=ax+a与反比例函数y=(a≠0)在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
A. B.
C. D.
9.(2分)已知关于x的一元二次方程:x2﹣2x+k=0有两个相等的实数根,则k的值为( )
A.3 B.±6 C.6 D.±3
10.(2分)在平面直角坐标系中,将二次函数y=x2的图象向左平移2个单位,再向下平移2个单位,下列点在平移后的图象上的是( )
A.(﹣1,2) B.(﹣2,﹣2) C.(1,﹣1) D.(2,2)
二、填空题(每小题3分,共18分)
11.(3分)因式分解:ab2﹣16a= .
12.(3分)甲,乙,丙,丁四位同学10次数学测验成绩统计如表所示,如果从这四位同学中,选出一位平均成绩高且成绩稳定的同学参加数学竞赛,那么应选 去.
甲
乙
丙
丁
平均分/分
86
90
90
85
方 差
24
36
42
38
13.(3分)如图,在△ABC中,点D,E分别是AC,BC的中点,点F是DE上一点,连接AF,CF,且AF⊥CF,若AC=6,EF=1,则AB= .
14.(3分)星期天小明步行从家去图书馆,中间要路过超市,小明以a米/分钟的速度匀速到达超市,再以b米/分钟的速度匀速到达图书馆,图中的折线OAB反映了小明从家步行到图书馆所走的路程s(米)与时间t(分钟)的函数关系,根据图象提供的信息,的值为 .
15.(3分)如图,半径为6的扇形OAB中,∠AOB=90°,点C为上一点,CD⊥OA,CE⊥OB,重足分别为点D,E.若∠CED=40°,则图中阴影部分的面积为 .
16.(3分)如图1,在矩形ABCD中,点E是AD边中点,点P是对角线AC上一动点,连接PD,PE,设PC=x,PD+PE=y,y关于x的全部函数图象如图2所示,其中点N是图象上的最低点,则点N的纵坐标为 .
三、(17题6分,18题,19题各8分,共22分)
17.(6分)计算:|1﹣|+3tan30°﹣+(π﹣2021)0.
18.(8分)如图,BD是正方形ABCD的对角线,点E在△BCD内部,连接BE,CE,∠BCE=∠DBE,求∠BEC的度数.
19.(8分)在学校举办的“美德少年”评选活动中,九年一班有甲,乙,丙,丁共4名学生获奖,其中甲为小明.班主任决定在这4名获奖学生中随机选出2名学生在班级进行主题演讲,请用树状图法或列表法求小明被选中进行主题演讲的概率.
四、(20、21题各8分,共16分)
20.(8分)某校即将举行校园艺术节活动,拟定了A,B,C,D四种活动方案,为了解学生对方案的意见,学校随机抽取了部分学生进行问卷调查(每人必须且只能赞成一种方案),将调查结果进行统计并绘制成如图两幅不完整的统计图.
请根据统计图中的信息,解答下列问题:
(1)求抽取的学生总人数;
(2)抽取的学生中,赞成A活动方案的人数为 人;扇形统计图中赞成D活动方案所在扇形的圆心角的度数为 °;
(3)补全条形统计图;
(4)若该校有学生1800人,估计赞成B活动方案的学生共有多少人.
21.(8分)甲、乙两支工程队修建公路,已知甲队每天修路的长度比乙队每天修路的长度多50米,甲队修路600米与乙队修路300米用的天数相同.
(1)求甲、乙两支工程队每天各修路多少米?
(2)计划修建长度为3600米的公路,因工程需要,甲、乙两支工程队都要参与这条公路的修建.若甲队每天所需费用为1.2万元,乙队每天所需费用为0.5万元,在总费用不超过40万元的情况下,至少安排乙队施工 天.
五、(本题10分)
22.(10分)如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O分别交AC,BC于点D,E,点F在AC的延长线上,连接BF,∠BAC=2∠CBF.
(1)求证:直线BF是⊙O的切线;
(2)若OA=CF=3,求△BCF的面积.
六、(本题10分)
23.(10分)如图,在平面直角坐标系中,直线y=2x+6与x轴交于点A,直线y=﹣2x+3与x轴交于点B,与y轴交于点C,与直线y=2x+6交于点D.
(1)求点D的坐标;
(2)将△BOC沿x轴向左平移,平移后点B的对应点为点E.点O的对应点为点F,点C的对应点为点G,当点F到达点A时,停止平移,设平移的距离为t.
①当点G在直线y=2x+6上时,求△DCG的面积;
②当△EFG与四边形AOCD重合部分的面积为2时,请直接写出t的值.
七、(本题12分)
24.(12分)△ABC为等边三角形,AB=8,AD⊥BC于点D,点E为线段AD上一点,AE=2.以AE为边作等边三角形AEF,连接CE,N为CE的中点.
(1)如图1,当点E和点F在直线AC两侧时,EF与AC交于点M,连接MN,
①求证:ME=MF;
②求线段MN的长;
(2)将图1中的△AEF绕点A逆时针旋转,旋转角为α,点M为线段EF的中点,连接BE,MN,DM,
①如图2,当α=90°时,请直接写出的值;
②连接BN,在△AEF绕点A逆时针旋转过程中,当线段BN最大时,请直接写出tan∠DAN的值.
八、(本题12分)
25.(12分)如图,抛物线y=x2+bx﹣6与y轴交于点A,与x轴正半轴交于点B(10,0),点C在线段OB上,连接AC,过点B作BE∥AC交y轴于点E,点M,N在线段BE上,且点M在点B,N之间,BM:EN=2:3,点P,Q分别是线段AC,MN上的动点,当点P从点A匀速运动到点C时,点Q恰好从点M匀速运动到点N,设QN=m,PA=n,已知n=﹣m+12.
(1)求抛物线的对称轴;
(2)求线段AC和BE的长;
(3)连接AB,当直线PQ经过△AOB的一个顶点时,请直接写出直线PQ与抛物线对称轴交点的纵坐标.
2021年辽宁省沈阳市铁西区中考数学一模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(下列各题的四个选项中,只有一个是正确的,请将正确答案涂在答题卡上,每小题2分,共20分)
1.(2分)﹣5的绝对值为( )
A.﹣5 B.5 C.﹣ D.
【分析】根据绝对值的概念:数轴上某个数与原点的距离叫做这个数的绝对值可直接得到答案.
【解答】解:﹣5的绝对值为5,
故选:B.
2.(2分)据报道,我国自1981年开展全民义务植树运动以来,截至目前我国约有1643000万人次参与全民义务植树运动,人工林面积稳居全球第一.数据“1643000”用科学记数法表示为( )
A.1.643×105 B.16.43×106 C.16.43×103 D.1.643×106
【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:1643000=1.643×106.
故选:D.
3.(2分)如图,是由5个大小相同的小立方块搭成的几何体,其主视图是( )
A. B.
C. D.
【分析】找到从正面看所得到的图形即可,注意所有的看到的棱都应表现在主视图中.
【解答】解:从正面看,底层是三个小正方形,上层的右边是一个小正方形.
故选:C.
4.(2分)以下调查中,最适合采用全面调查的是( )
A.调查某城市居民2月份人均网上购物的次数
B.调查全国中学生的平均身高
C.检测即将发射的一颗气象卫星的零部件质量
D.检测某城市的空气质量
【分析】根据普查得到的调查结果比较准确,但所费人力、物力和时间较多,而抽样调查得到的调查结果比较近似进行判断.
【解答】解:A、调查某城市居民2月份人均网上购物的次数,适合抽样调查,故本选项不合题意;
B、调查全国中学生的平均身高,适合抽样调查,故本选项不合题意;
C、检测即将发射的一颗气象卫星的零部件质量,适合普查,故本选项符合题意;
D、检测某城市的空气质量,适合抽样调查,故本选项不合题意.
故选:C.
5.(2分)方程组的解是( )
A. B. C. D.
【分析】根据二元一次方程组的解法即可求出答案.
【解答】解:,
①+②得:3x=6,
∴x=2,
∴将x=2代入①得:y=﹣2,
故选:A.
6.(2分)如图,AB∥CD,点E是CD上一点,点F是AB上一点,EG是∠FED的平分线,交直线AB于点G.若∠GFE=66°,则∠EGF的大小为( )
A.47° B.57° C.66° D.67°
【分析】根据平行线的性质可求∠FED,再根据角平分线的性质可求∠GED,再根据平行线的性质可求∠EGF.
【解答】解:∵AB∥CD,∠GFE=66°,
∴∠FED=114°,
∵EG是∠FED的平分线,
∴∠GED=57°,
∴∠EGF=57°.
故选:B.
7.(2分)一个不透明的袋子中装有12个小球,其中8个红球,3个绿球,1个白球,这些球除颜色外其它都相同,从袋子中随机摸出一个小球,摸出的球是红球的概率是( )
A. B. C. D.
【分析】用红色球的个数除以球的总个数即可.
【解答】解:∵袋子中共有12个除颜色外其它都相同的球,其中红球有8个,
∴从袋子中随机摸出一个小球,摸出的球是红球的概率是=,
故选:A.
8.(2分)一次函数y=ax+a与反比例函数y=(a≠0)在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【分析】分为a>0和a<0两种情况,然后依据一次函数和反比例函数的图象的性质进行判断即可.
【解答】解:当a>0时,一次函数y=ax+a,经过一二三象限,反比例函数图象位于二、四象限,
当a<0时,一次函数y=ax+a,经过二、三、四象限,反比例函数图象位于一、三象限.
故选:A.
9.(2分)已知关于x的一元二次方程:x2﹣2x+k=0有两个相等的实数根,则k的值为( )
A.3 B.±6 C.6 D.±3
【分析】根据判别式的意义得到△=(﹣2)2﹣4k=0,然后解关于k的一次方程即可.
【解答】解:根据题意得△=(﹣2)2﹣4k=0,
解得k=6.
故选:C.
10.(2分)在平面直角坐标系中,将二次函数y=x2的图象向左平移2个单位,再向下平移2个单位,下列点在平移后的图象上的是( )
A.(﹣1,2) B.(﹣2,﹣2) C.(1,﹣1) D.(2,2)
【分析】抛物线平移不改变a的值,由抛物线的顶点坐标即可得出结果.
【解答】解:原抛物线的顶点为(0,0),向左平移2个单位,再向下平移2个单位,那么新抛物线的顶点为(﹣2,﹣2),
可设新抛物线的解析式为:y=(x﹣h)2+k,
代入得:y=(x+2)2﹣2.
∴所得图象的解析式为:y=(x+2)2﹣2,
则点在平移后的图象上的是(﹣2,﹣2).
故选:B.
二、填空题(每小题3分,共18分)
11.(3分)因式分解:ab2﹣16a= a(b+4)(b﹣4) .
【分析】首先提取公因式a,进而利用平方差公式分解因式得出答案.
【解答】解:ab2﹣16a=a(b2﹣16)=a(b+4)(b﹣4).
故答案为:a(b+4)(b﹣4).
12.(3分)甲,乙,丙,丁四位同学10次数学测验成绩统计如表所示,如果从这四位同学中,选出一位平均成绩高且成绩稳定的同学参加数学竞赛,那么应选 乙 去.
甲
乙
丙
丁
平均分/分
86
90
90
85
方 差
24
36
42
38
【分析】选平均分高、方差小的同学参赛.
【解答】解:由于乙同学的平均数较大,且方差较小,故选乙.
故答案为:乙.
13.(3分)如图,在△ABC中,点D,E分别是AC,BC的中点,点F是DE上一点,连接AF,CF,且AF⊥CF,若AC=6,EF=1,则AB= 8 .
【分析】根据直角三角形的性质求出DF,进而求出DE,根据三角形中位线定理计算,得到答案.
【解答】解:在Rt△AFC中,点D是AC的中点,AC=6,
∴DF=AC=×6=3,
∵EF=1,
∴DE=DF+EF=3+1=4,
∵点D,E分别是AC,BC的中点,
∴DE是△ABC的中位线,
∴AB=2DE=2×4=8,
故答案为:8.
14.(3分)星期天小明步行从家去图书馆,中间要路过超市,小明以a米/分钟的速度匀速到达超市,再以b米/分钟的速度匀速到达图书馆,图中的折线OAB反映了小明从家步行到图书馆所走的路程s(米)与时间t(分钟)的函数关系,根据图象提供的信息,的值为 .
【分析】根据题意和函数图象中的数据,分别求出a、b的值,即可求解.
【解答】解:由函数图象得:a=960÷8=120(米/分钟),
b=(1800﹣960)÷(20﹣8)=70(米/分钟),
∴=.
故答案为:.
15.(3分)如图,半径为6的扇形OAB中,∠AOB=90°,点C为上一点,CD⊥OA,CE⊥OB,重足分别为点D,E.若∠CED=40°,则图中阴影部分的面积为 5π .
【分析】连接OC,易证得四边形CDOE是矩形,则△DOE≌△CEO,得到∠COB=∠DEO=50°,图中阴影部分的面积=扇形OBC的面积,利用扇形的面积公式即可求得.
【解答】解:连接OC,
∵∠AOB=90°,CD⊥OA,CE⊥OB,
∴四边形CDOE是矩形,
∴OD=CE,DE=OC,
∵∠DEC=40°,
∴∠DEO=90°﹣∠DEC=90°﹣40°=50°,
在△DOE和△CEO中,
,
∴△DOE≌△CEO(SSS),
∴∠COB=∠DEO=50°,
∴图中阴影部分的面积=扇形OBC的面积,
∵S扇形OBC==5π,
∴图中阴影部分的面积=5π,
故答案为5π.
16.(3分)如图1,在矩形ABCD中,点E是AD边中点,点P是对角线AC上一动点,连接PD,PE,设PC=x,PD+PE=y,y关于x的全部函数图象如图2所示,其中点N是图象上的最低点,则点N的纵坐标为 2 .
【分析】根据函数图象求出矩形的各边长后得到∠ACD为30°,作点D关于AC对称点D',连接ED'交于点P,连接DD'交AC于点F,作D'F⊥DA延长线于点G,此时PE+PD取最小值,最小值为ED'的长度对应N的纵坐标.通过构造的直角三角形及勾股定理可求ED'的长度.
【解答】解:由图象可知PC最大值为8,即点P与点A重合时,AC=8,
此时PE+PD=3PE=6,
∴AE=2,AD=4.
∵AD=AC,
∴∠DCA=30°,∠CAD=60°.
作点D关于AC对称点D',连接ED'交AC于点P,连接DD'交AC于点F,作D'G⊥DA延长线于点G,此时PE+PD取最小值,最小值为ED'的长度.
由对称可知DD'垂直于AC,
∴DF⊥AC,
∴DF=AD•sin∠CAD=2,
∴DD'=4,
∵∠D'DG=90°﹣∠CAD=30°,
∴DG=DD'•cos30°=6,D'G=DD'•sin30°=2,
∴EG=DG﹣DE=4.
∴ED'===2.
故答案为:2.
三、(17题6分,18题,19题各8分,共22分)
17.(6分)计算:|1﹣|+3tan30°﹣+(π﹣2021)0.
【分析】直接利用零指数幂的性质以及绝对值的性质、二次根式的性质、特殊角的三角函数值分别化简得出答案.
【解答】解:原式=﹣1+3×﹣2+1
=﹣1+﹣2+1
=0.
18.(8分)如图,BD是正方形ABCD的对角线,点E在△BCD内部,连接BE,CE,∠BCE=∠DBE,求∠BEC的度数.
【分析】由∠BCE=∠DBE可得∠BCE+∠CBE=∠DBE+∠CBE,进而可得答案.
【解答】解:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠DBC=45°.
∵∠BCE=∠DBE,
∴∠BCE+∠CBE=∠DBE+∠CBE=∠DBC,
∴∠BCE+∠CBE=45°,
∴∠BEC=180°﹣45°=135°.
19.(8分)在学校举办的“美德少年”评选活动中,九年一班有甲,乙,丙,丁共4名学生获奖,其中甲为小明.班主任决定在这4名获奖学生中随机选出2名学生在班级进行主题演讲,请用树状图法或列表法求小明被选中进行主题演讲的概率.
【分析】先画树状图展示所有12种等可能的结果数,再找出小明被选中进行主题演讲的结果数,然后根据概率公式求解.
【解答】解:画树状图如下:
所有出现的等可能性结果共有12种,其中满足条件的结果有6种,
∴小明被选中进行主题演讲的概率为=.
四、(20、21题各8分,共16分)
20.(8分)某校即将举行校园艺术节活动,拟定了A,B,C,D四种活动方案,为了解学生对方案的意见,学校随机抽取了部分学生进行问卷调查(每人必须且只能赞成一种方案),将调查结果进行统计并绘制成如图两幅不完整的统计图.
请根据统计图中的信息,解答下列问题:
(1)求抽取的学生总人数;
(2)抽取的学生中,赞成A活动方案的人数为 30 人;扇形统计图中赞成D活动方案所在扇形的圆心角的度数为 18 °;
(3)补全条形统计图;
(4)若该校有学生1800人,估计赞成B活动方案的学生共有多少人.
【分析】(1)根据选择C的人数和所占的百分比,可以求得本次抽取的学生人数;
(2)根据(1)中的结果和扇形统计图中A所占的百分比,可以计算出选择A的人数,再根据选择D的人数,即可计算出扇形统计图中赞成D活动方案所在扇形的圆心角的度数;
(3)根据(2)中的结果,可知选择A的人数,从而可以将条形统计图补充完整;
(4)根据条形统计图中的数据,可以计算出选择赞成B活动方案的学生共有多少人..
【解答】解:(1)44÷22%=200(人),
即抽取的学生一共有200人;
(2)抽取的学生中,赞成A活动方案的有200×15%=30(人),
扇形统计图中赞成D活动方案所在扇形的圆心角的度数为:360°×=18°,
故答案为:30,18;
(3)由(2)知,选择A的有30人,
补全的条形统计图如右图所示;
(4)1800×=1044(人),
估计赞成B活动方案的学生共有1044人.
21.(8分)甲、乙两支工程队修建公路,已知甲队每天修路的长度比乙队每天修路的长度多50米,甲队修路600米与乙队修路300米用的天数相同.
(1)求甲、乙两支工程队每天各修路多少米?
(2)计划修建长度为3600米的公路,因工程需要,甲、乙两支工程队都要参与这条公路的修建.若甲队每天所需费用为1.2万元,乙队每天所需费用为0.5万元,在总费用不超过40万元的情况下,至少安排乙队施工 32 天.
【分析】(1)设乙工程队每天修路x米,则甲工程队每天修路(x+50)米,根据工作时间=工作总量÷工作效率结合甲队修路600米与乙队修路300米用的天数相同,即可得出关于x的分式方程,解之经检验后即可得出结论;
(2)设安排乙工程队施工m天,则安排甲工程队施工(36﹣0.5m)天,根据总费用不超过40万元,即可得出关于m的一元一次不等式,解之取其中的最小值即可得出结论.
【解答】解:(1)设乙工程队每天修路x米,则甲工程队每天修路(x+50)米,
依题意,得:=,
解得:x=50,
经检验,x=50是原方程的解,且符合题意,
∴x+50=100.
答:甲工程队每天修路100米,乙工程队每天修路50米.
(2)设安排乙工程队施工m天,则安排甲工程队施工=(36﹣0.5m)天,
依题意,得:0.5m+1.2(36﹣0.5m)≤40,
解得:m≥32.
即:至少安排乙工程队施工32天.
故答案是:32.
五、(本题10分)
22.(10分)如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O分别交AC,BC于点D,E,点F在AC的延长线上,连接BF,∠BAC=2∠CBF.
(1)求证:直线BF是⊙O的切线;
(2)若OA=CF=3,求△BCF的面积.
【分析】(1)连接AE,由圆周角定理得∠AEB=90°,再由等腰三角形的性质结合已知条件证出∠ABF=90°,于是得到结论;
(2)先证CF=AF,再由勾股定理得BF=3,然后由三角形面积关系即可求解.
【解答】(1)证明:连接AE,如图所示:
∵AB是⊙O的直径,
∴∠AEB=90°,
∴∠BAE+∠ABE=90°,
∵AB=AC,
∴2∠BAE=∠CAB,
∵∠BAC=2∠CBF,
∴∠BAE=∠CBF,
∴∠CBF+∠ABE=90°,
即∠ABF=90°,
∵AB是⊙O的直径,
∴直线BF是⊙O的切线;
(2)解:∵OA=CF=3,
∴AC=AB=2OA=6,AF=AC+CF=9,
∴CF=AF,
∵∠ABF=90°,
∴BF===3,
∴△BCF的面积=△ABF的面积=××BF×AB=××3×6=3.
六、(本题10分)
23.(10分)如图,在平面直角坐标系中,直线y=2x+6与x轴交于点A,直线y=﹣2x+3与x轴交于点B,与y轴交于点C,与直线y=2x+6交于点D.
(1)求点D的坐标;
(2)将△BOC沿x轴向左平移,平移后点B的对应点为点E.点O的对应点为点F,点C的对应点为点G,当点F到达点A时,停止平移,设平移的距离为t.
①当点G在直线y=2x+6上时,求△DCG的面积;
②当△EFG与四边形AOCD重合部分的面积为2时,请直接写出t的值.
【分析】(1)解方程,即可求D的坐标;
(2)①先求出O,B,C各点的坐标,然后根据点的平移t设G,F,E三点的坐标,根据点G在直线y=2x+6上求出G点坐标,利用面积公式可求出△DCG的面积;
②首先计算△EFG的面积,判断当点G在直线y=2x+6上时,E点的位置,及点F达到点A是,G点的位置.进而判断何时△EFG与四边形AOCD重合部分的面积为2,然后求解.
【解答】解:(1)∵直线y=﹣2x+3与直线y=2x+6交于点D,
由,得
;
∴点D的坐标为(﹣,);
(2)当x=0时,y=2×0+6=6,y=﹣2×0+3=3;
当y=0时,2x+6=0,﹣2x+3=0;解得x=﹣3,x=;
点O(0,0),A(﹣3,0),B(,0),C(0,3);
由平移的距离为t知,点E(,0),点F(﹣t,0),点G(﹣t,3);
①当点G在直线y=2x+6上时,得3=2×(﹣t)+6,解得t=;
∴点G坐标为(﹣,3);
∴GC=;
S△DGC=•(yD﹣yc)=;
②;
当点G在直线y=2x+6上时,
FE=OB==FD,
O,E重合,
△GFE完全在四边形AOCD内,
此时S△GFE=S△COB=;即重合部分面积为;
此时,t=,
1°当t<时,GE与y轴交于M,
此时△EFG与四边形AOCD重合部分的为四边形GFOM,面积为2.
即S△MOE+S四边形GFOM=,
∴S△MOE=﹣S四边形GFOM=;
易证△MOE∽△GFE
∴
∴OE=;
即t=BO﹣OE=1;
2°当t>时,GE与y=2x+6交于N,GF与y=2x+6交于N,
此时△EFG与四边形AOCD重合部分的为四边形QFEN,面积为2
此时;
设直线GE解析式:y=﹣2x+b;
把E(,0)代入得y=﹣2x+b,解得b=3﹣2t;
直线GE解析式:y=﹣2x+3﹣2t;
解方程得;
;
∴点N坐标为(,);
把x=﹣t代入y=2x+6,得y=﹣2t+6,
GQ=3﹣(﹣2t+6)=2t﹣3,
S△GNQ=GQ•|yG﹣yN|=•(t﹣)=
解得t=或t=(舍去);
∴t=1,或t=.
七、(本题12分)
24.(12分)△ABC为等边三角形,AB=8,AD⊥BC于点D,点E为线段AD上一点,AE=2.以AE为边作等边三角形AEF,连接CE,N为CE的中点.
(1)如图1,当点E和点F在直线AC两侧时,EF与AC交于点M,连接MN,
①求证:ME=MF;
②求线段MN的长;
(2)将图1中的△AEF绕点A逆时针旋转,旋转角为α,点M为线段EF的中点,连接BE,MN,DM,
①如图2,当α=90°时,请直接写出的值;
②连接BN,在△AEF绕点A逆时针旋转过程中,当线段BN最大时,请直接写出tan∠DAN的值.
【分析】(1)①利用等腰三角形的三线合一的性质证明即可.
②求出EC,利用直角三角形斜边中线的性质求解即可.
(2)①如图2中,延长BC交FE的延长线于R,过点E作EH⊥AF于H,过点D作DJ⊥FR于J.解直角三角形求出DM,BE,可得结论.
②如图3中,取AC的中点T,连接NT,BT.求出NT,BT,根据BN≤NT+BT,推出BN≤5,推出BN的最大值为5,此时B,T,N共线(如图4中)如图4中,连接AN,过点N作NQ⊥AD于Q,设AD交BN于R.解直角三角形求出NQ.AQ可得结论.
【解答】(1)①证明:如图1中,
∵△ABC是等边三角形,AD⊥BC,
∴∠CAD=CAB=30°,
∵△AEF是等边三角形,
∴AE=AF,∠EAF=60°,
∴∠EAM=∠FAM=30°,
∴ME=MF.
②∵AE=AF,EM=MF,
∴AM⊥EF,
∵AM=AE•cos30°=2×=3,
∵AC=8,
∴CM=AC﹣AM=5,
∵EM=MF=,
∴CE===2,
∵CN=NE,
∴MN=EC=.
(2)①解:如图2中,延长BC交FE的延长线于R,过点E作EH⊥AF于H,过点D作DJ⊥FR于J.
∵α=90°,
∴F,A,B共线,
∵△AEF,△ABC是等边三角形,
∴AB=BC=8,AF=EF=2,∠F=∠ABC=60°,
∴∠R=60°,
∴△BFR是等边三角形,
∴FB=BR=FR=2+8,
∵AD⊥BC,
∴CD=DB=4,
∴CR=2,DR=2+4,
∵DJ⊥FR,
∴RJ=DR•cos60°=+2,DJ=RJ=3+2,
∵EM=FM=,
∴JM=RF﹣FM﹣RJ=6,
∴DM===,
∵EH⊥AF,
∴FH=AH=,EH=AH=3,
∴BE==2,
∴=.
②解:如图3中,取AC的中点T,连接NT,BT.
∵CN=NE,AT=CT,
∴NT=AE=,
∵△ABC是等边三角形,CT=AT,
∴BT⊥AC,
∴BT=AT=4,
∴BN≤NT+BT,
∴BN≤5,
∴BN的最大值为5,此时B,T,N共线(如图4中)
如图4中,连接AN,过点N作NQ⊥AD于Q,设AD交BN于R.
∵AD⊥BC,BT⊥AC,
∴AD,BT是△ABC的中线,
∴AR=BR=×4=,RT=×4=,
∵NT=,
∴NR=NT+TR=,
∵∠NRQ=60°,
∴RQ=NR=,NQ=RQ=,
∵AQ=AR﹣RQ=﹣=,
∴tan∠NAD===.
八、(本题12分)
25.(12分)如图,抛物线y=x2+bx﹣6与y轴交于点A,与x轴正半轴交于点B(10,0),点C在线段OB上,连接AC,过点B作BE∥AC交y轴于点E,点M,N在线段BE上,且点M在点B,N之间,BM:EN=2:3,点P,Q分别是线段AC,MN上的动点,当点P从点A匀速运动到点C时,点Q恰好从点M匀速运动到点N,设QN=m,PA=n,已知n=﹣m+12.
(1)求抛物线的对称轴;
(2)求线段AC和BE的长;
(3)连接AB,当直线PQ经过△AOB的一个顶点时,请直接写出直线PQ与抛物线对称轴交点的纵坐标.
【分析】(1)利用待定系数法,将B点的坐标代入解析式即可求得二次函数的解析式,从而得到抛物线的对称轴;
(2)由题意可得,当P运动到C点时,Q到达N点,此时QN=0,即m=0,从而可得出CA=PA=n=12;接下来求EB的长,由图显然△OAC∽△OEB,利用相似比,AC、OB均已知,现需求出OA与OC的长,由于A是抛物线与y轴的交点,可令x=0,得出y的值,从而得出A的坐标,在Rt△OCA中,利用勾股定理可得OC的长,从而代入相似比即可得出EB的长;
(3)当直线PQ经过△AOB的一个顶点时,显然直线PQ不经过点B,需要分别讨论当直线PQ经过点A和点O,两种情况;当直线PQ经过点A时,即点P和点Q重合时,可根据m和n的关系,求出直线PQ的解析式,再求出与对称轴的交点的纵坐标;当直线PQ经过点O时,可分别用m和n表示此时点P和点Q的坐标,求出直线OQ的表达式,并代入点P的坐标即可.
【解答】解:(1)将B(10,0)代入可得b=,
∴抛物线的解析式为,
∴抛物线的对称轴为.
(2)P在C点时,QN=m=0,PC=AC=n=12,
令x=0,代入,即y=﹣6.
∴A的坐标为(0,﹣6),
在Rt△AOC中,OA=6,AC=12,
由勾股定理可知OC==,
∵AC∥BE,
∴△OAC∽△OEB,
∴,
∴BE=20.
(3)当点P和点A重合时,PA=n=0,点Q在点M处,
∵n=﹣m+12,
∴m=10,即QN=MN=10.
∴BM+EB=10,
又BM:EN=2:3,
∴BM=4,EN=6.
如图1,过点N作NN1⊥y轴于点N1,过点M作MM1⊥x轴于点M1,
由(2)知,OA:OC:AC=1::2,
∴∠OAC=60°,∠OCA=30°,
∵AC∥BE,
∴∠OEB=60°,∠OBE=30°,
∴EN1=EN=3,MM1=,
∴NN1==3,BM1=MM1=2,
∴N(3,﹣7),M(8,﹣2),
①当点P过点A时,P(0,﹣6),点Q和点M重合,Q(8,﹣2),
则直线PQ的表达式为:y=x﹣6,
当x=时,y=﹣;
②当PQ过点O时,如图2,过点P作PL⊥y轴于点L,过点M作MT⊥x轴于点T,
∵QN=m,AP=n,
∴BQ=BN﹣QN=14﹣m,
∴TQ=BQ=7﹣,BT=TQ=7m,
∴OT=3+m,
∴Q(3+m,﹣7),
∴直线OQ的表达式为:y=x;
∵AP=n=﹣m+12,
∴AL=AP=n=﹣m+6,PL=AL=﹣m+6,
∴OL=m,
∴P(﹣m+6,﹣m),
∴将点P的坐标代入直线OQ的表达式得,•(﹣m+6)=﹣m,
解得m=,
∴直线PQ的表达式为:y=﹣x,
∴当x=x=时,y=﹣.
综上,当直线PQ经过△AOB的一个顶点时,直线PQ与抛物线对称轴交点的纵坐标为﹣或﹣.
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