2021年云南省昆明市官渡区中考数学一模试卷
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一、选摔题(每小题4分,满分32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是正确的;每小题选出答案后,用2B铅笔将答题卡上;对应题目的答案标号的小框涂黑)
1.(4分)2021的相反数是( )
A.﹣2021 B.2021 C. D.﹣
2.(4分)数学无处不在,如图是一个螺栓的示意图,它的俯视图是( )
A. B. C. D.
3.(4分)下列说法正确的是( )
A.检测某批次灯泡的使用寿命,适宜用全面调查
B.“任意画一个三角形,内角和为180°”为必然事件
C.可能性是1%的事件在一次试验中一定不会发生
D.抛掷枚质地均匀的硬币,前两次都足正面朝上,则第3次一定正面朝上
4.(4分)下列计算正确的是( )
A.=±4 B.3a3•2a2=6a6
C.(﹣a3b)2=a6b2 D.=
5.(4分)如图,直线a∥b,直线c与直线a,b分别交于A,B两点,AC⊥AB于点A,交直线b于点C,如果∠1=58°,那么∠2的度数为( )
A.32° B.42° C.58° D.122°
6.(4分)如图,阴影部分是由3个小正方形组成的一个图形,若在图中剩余的方格中涂黑一个正方形,使整个阴影部分成为轴对称图形,涂法有( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
7.(4分)学校研究性学习小组的同学测量旗轩的高度.如图,在教学楼一楼地面C处测得旗杆顶部的仰角为60°,在教学楼三楼地面D处测得旗杆顶部的仰角为30°,旗杆底部与教学楼一楼在同一水平线上,已知教学楼每层楼的高度约为3.3米,则旗杆AB的高度最接近( )
A.8米 B.9米 C.10米 D.11米
8.(4分)莱洛三角形,也称作崭洛三角形或圆弧三角形,它的应用广泛,不仅用于建筑、商品的外包装设计,还用在工业方面.莱洛三角形形状的钻头可钻出正方形内孔,发动机的原件上也有莱洛三角形.如图1,分别以等边△ABC的顶点小A,B,C为圆心,以AB长为半径画弧,我们把这三条弧组成的封闭图形就叫做莱洛三角形,如图2,若AB=3,则莱洛三角形的面积为( )
A.π﹣ B.π+ C.π﹣ D.π﹣
二、填空题(每小题3分,满分18分,请考生用黑色碳素笔将答案写在答题卡相应题号后的横线上)
9.(3分)在函数y=中,自变量x的取值范围是 .
10.(3分)云南自贸试验区的实施范围涵盖了昆明、红河,德宏三个片区.其中昆明片区760000平方千米,占总量的63.41%.将760000这个数用科学记数法可表示为 .
11.(3分)将多项式因式分解x3﹣9x= .
12.(3分)一个多边形的每一个外角都是72°,则这个多边形的内角和是 .
13.(3分)观察下列关于x的单项式:﹣x,4x2,﹣7x3,10x4,﹣13x5,16x6,…,按照上述规律,策2021个单项式是 .
14.(3分)我们知道,给出两边及其中一边的对角的三角形不一定是唯一的,例如△ABC中,∠A=30°,AB=8,BC=6,我们可以作∠A=30°,截取AB=8,以B为圆心,6为半径作弧,与射线AE交于点C1,C2,则△ABC1和△ABC2均为满足条件的三角形.已知,平行四边形ABCD中,AD=15,BD=13.AB边上的高为12,则平行四边形ABCD面积为 .
三、解窖题(共9小题。满分70分,请号生用黑色碳求笔在各题上相应的源号后各题区域内作答,必须写山运算步骤、推理过程或文字说明,超出答题区域的作答无效,特别注意:作图时,必须使用開色碗素管在答惠长上作图)
15.(5分)计算:()﹣2﹣(π﹣)0+|﹣2|+4tan60°.
16.(6分)风筝起源于中国,至今已有2300多年的历史,如图,在小明设计的“风筝”图案中,已知AB=AD.∠B=∠D,∠BAE=∠DAC.求证:AC=AE.
17.(8分)近年来网约车给人们的出行带来了便利,初二的王冬和数学兴趣小组的同学对“美团”和“滴滴”两家网约车公司司机收月入进行了一项抽样调查,两家公司分别抽取的10名司机月收入(单位:干元)如图所示:
根据以上信息,整理分析数据如表:
平均月收入/千元
中位数
众数
方差
“美团”
a
6
c
1.2
“滴滴”
6
b
4
7.6
(1)填空:a= ;b= ;c= ;
(2)王冬的叔叔决定从两家公司中选择一家做网约车司机,如果你是王冬.你建议他选哪家公司?说明理由.
18.(6分)昆明圆通山动物园采用手机APP购票,智能闸机验票的方式,大大缩短了游客排队购票,验票的等待时间,平均每分钟接待游客的人数是原来的10倍.且接待5000名游客的入园时间比原来接待600名游客的入园时间还少5分钟,求昆明圆通山动物园原来平均每分钟接待游客的人数.
19.(8分)四张正面分别写有数字:﹣2,﹣1,0,1的卡片,它们的背面完全相同,现将这四张卡片背面朝上洗匀.
(1)从中任意抽取一张卡片.则所抽卡片上数字为负数的概率是 ;
(2)先从中任意抽取一张卡片,以其正面数字作为x的值,然后再从剩余的卡片中随机抽一张,以其正面的数字作为y的值,请用列表法或树状图法.求点P(x,y)在第二象限的概率.
20.(8分)如图,在矩形ABCD的BC边上取一点E,连接AE,使得AE=EC,在AD边上取一点F,使得DF=BE,连接CF.过点D作DG⊥AE于G.
(1)求证:四边形AECF是菱形;
(2)若AB=4,BE=3,求DG的长.
21.(8分)某品牌热水器中原有水的温度为20℃,开机通电,热水器启动开始加热(此过程中水温y℃与开机时间x分钟满足一次函数关系),当加热到70℃时自动停止加热,随后水温开始下降(此时水温y℃与开机时间x分钟成反比例函数关系).当水温降至35℃时,热水器又自动以相同的功率加热至70℃,…,重复上述过程.如图,根据图象提供的信息,解答下列问题:
(1)当0≤x≤25时,求水温y℃开机时间x分钟的函数表达式;
(2)求图中t的值;
(3)开机通电60分钟时,热水器中水的温度y约为多少摄氏度?
22.(9分)如图,M、N是以AB为直径的⊙O上的点,且=,弦MN交AB于点C,BM平分∠ABD,MF⊥BD于点F.
(1)求证:直线MF是⊙O的切线;
(2)若CM=2,BN=,求∠MBN的度数.
23.(12分)如图,在平面直角坐标系中,直线y=x+1与抛物线y=ax2+bx﹣3交于A、B点,点A在x轴上,点B的纵坐标为5.点P是直线AB下方的抛物线上一动点(不与点A,B重合).过点P作x轴的垂线交直线AB于点C.作PD⊥AB于点D.
(1)求抛物线的解析式;
(2)设点P的横坐标为m.
①用含m的代数式表示线段PD的长,并求出线段PD长的最大值;
②连接PB,线段PC把△PDB分成两个三角形,若这两个三角形的面积之比为2:3,求出m的值.
2021年云南省昆明市官渡区中考数学一模试卷
参考答案与试题解析
一、选摔题(每小题4分,满分32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是正确的;每小题选出答案后,用2B铅笔将答题卡上;对应题目的答案标号的小框涂黑)
1.(4分)2021的相反数是( )
A.﹣2021 B.2021 C. D.﹣
【分析】利用相反数的定义分析得出答案,只有符号不同的两个数叫做互为相反数.
【解答】解:2021的相反数是:﹣2021.
故选:A.
2.(4分)数学无处不在,如图是一个螺栓的示意图,它的俯视图是( )
A. B. C. D.
【分析】根据从上面看得到的图形是俯视图,可得答案.
【解答】解:从上面看该零件的示意图是一个正六边形,且中间有一个圆,
故选:D.
3.(4分)下列说法正确的是( )
A.检测某批次灯泡的使用寿命,适宜用全面调查
B.“任意画一个三角形,内角和为180°”为必然事件
C.可能性是1%的事件在一次试验中一定不会发生
D.抛掷枚质地均匀的硬币,前两次都足正面朝上,则第3次一定正面朝上
【分析】根据随机事件的意义,三角形内角和定理,概率的意义逐项进行判断即可.
【解答】解:A.检测某批次灯泡的使用寿命,由于数量较多,且具有破坏性,因此适合抽样调查,所以选项A不符合题意;
B.任意三角形的内角和为180°,因此选项B是正确的,符合题意;
C.可能性是1%的事件在一次试验中也可能发生,只是发生的可能性很小,因此选项C不正确,不符合题意;
D.抛掷枚质地均匀的硬币,前两次都足正面朝上,则第3次不会受前2次的影响,可能正面向上,有可能反面向上,因此选项D不正确,不符合题意;
故选:B.
4.(4分)下列计算正确的是( )
A.=±4 B.3a3•2a2=6a6
C.(﹣a3b)2=a6b2 D.=
【分析】分别根据算术平方根,单项式乘单项式法则,积的乘方运算法则,以及分式的加减法进行运算,再判断即可.
【解答】解:A.=4,错误,不符合题意;
B.3a2•2a2=6a5,错误,不符合题意;
C.(﹣a3b)2=a6b2,正确,符合题意;
D.﹣=﹣=,错误,不符合题意.
故选:C.
5.(4分)如图,直线a∥b,直线c与直线a,b分别交于A,B两点,AC⊥AB于点A,交直线b于点C,如果∠1=58°,那么∠2的度数为( )
A.32° B.42° C.58° D.122°
【分析】先根据平行线的性质求出∠BAD的度数,再根据垂直的定义和余角的性质求出∠2的度数.
【解答】解:如图:
∵直线a∥b,
∴∠1+∠BAD=180°,
∵AC⊥AB于点A,∠1=58°,
∴∠2=180°﹣90°﹣58°=32°,
故选:A.
6.(4分)如图,阴影部分是由3个小正方形组成的一个图形,若在图中剩余的方格中涂黑一个正方形,使整个阴影部分成为轴对称图形,涂法有( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
【分析】直接利用轴对称图形的性质分析得出答案.
【解答】解:如图所示:在图中剩余的方格中涂黑一个正方形,使整个阴影部分成为轴对称图形,只要将1,2,3,4处涂黑,都是符合题意的图形.
故选:C.
7.(4分)学校研究性学习小组的同学测量旗轩的高度.如图,在教学楼一楼地面C处测得旗杆顶部的仰角为60°,在教学楼三楼地面D处测得旗杆顶部的仰角为30°,旗杆底部与教学楼一楼在同一水平线上,已知教学楼每层楼的高度约为3.3米,则旗杆AB的高度最接近( )
A.8米 B.9米 C.10米 D.11米
【分析】过点D作DE⊥AB于E,则四边形ACDE为矩形,AE=CD=6.6米,AC=DE,设BE=x米,先解Rt△BDE,得出DE=AC=x米,再解Rt△ABC,得出AB=3x米,然后根据AB﹣BE=AE,列出关于x的方程,解方程进行比较即可.
【解答】解:过点D作DE⊥AB于E,如图所示:
则四边形ACDE为矩形,
∴AE=CD=2×3.3=6.6(米),AC=DE,
设BE=x米,
在Rt△BDE中,∠BED=90°,∠BDE=30°,
∴DE=BE=x(米),
∴AC=DE=x(米),
在Rt△ABC中,
∵∠BAC=90°,∠ACB=60°,
∴AB=AC=×x=3x(米),
∵AB﹣BE=AE,
∴3x﹣x=6.6,
∴x=3.3,
AB=3×3.3=9.9(米),即旗杆AB的高度为9.9米,
∴旗杆AB的高度最接近10米,
故选:C.
8.(4分)莱洛三角形,也称作崭洛三角形或圆弧三角形,它的应用广泛,不仅用于建筑、商品的外包装设计,还用在工业方面.莱洛三角形形状的钻头可钻出正方形内孔,发动机的原件上也有莱洛三角形.如图1,分别以等边△ABC的顶点小A,B,C为圆心,以AB长为半径画弧,我们把这三条弧组成的封闭图形就叫做莱洛三角形,如图2,若AB=3,则莱洛三角形的面积为( )
A.π﹣ B.π+ C.π﹣ D.π﹣
【分析】图中三角形的面积是由三块相同的扇形叠加而成,其面积=三块扇形的面积相加,再减去两个等边三角形的面积,分别求出即可.
【解答】解:过A作AD⊥BC于D,
∵AB=AC=BC=3,∠BAC=∠ABC=∠ACB=60°,
∵AD⊥BC,
∴BD=CD=,AD=BD=,
∴△ABC的面积为•BC•AD=,
S扇形BAC==π,
∴莱洛三角形的面积S=3×π﹣2×=π﹣,
故选:D.
二、填空题(每小题3分,满分18分,请考生用黑色碳素笔将答案写在答题卡相应题号后的横线上)
9.(3分)在函数y=中,自变量x的取值范围是 x≥﹣3 .
【分析】因为二次根式的被开方数要为非负数,即x+3≥0,解此不等式即可.
【解答】解:根据题意得:x+3≥0,解得:x≥﹣3.
故答案为:x≥﹣3.
10.(3分)云南自贸试验区的实施范围涵盖了昆明、红河,德宏三个片区.其中昆明片区760000平方千米,占总量的63.41%.将760000这个数用科学记数法可表示为 7.6×105 .
【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是正数;当原数的绝对值<1时,n是负数.
【解答】解:760000=7.6×105,
故答案为:7.6×105.
11.(3分)将多项式因式分解x3﹣9x= x(x+3)(x﹣3) .
【分析】直接提取公因式x,再利用平方差公式分解因式即可.
【解答】解:原式=x(x2﹣9)
=x(x+3)(x﹣3).
故答案为:x(x+3)(x﹣3).
12.(3分)一个多边形的每一个外角都是72°,则这个多边形的内角和是 540° .
【分析】由一个多边形的每一个外角都是72°,可求得其边数,然后由多边形内角和定理,求得这个多边形的内角和.
【解答】解:∵一个多边形的每一个外角都是72°,多边形的外角和等于360°,
∴这个多边形的边数为:360÷72=5,
∴这个多边形的内角和为:(5﹣2)×180°=540°.
故答案为:540°.
13.(3分)观察下列关于x的单项式:﹣x,4x2,﹣7x3,10x4,﹣13x5,16x6,…,按照上述规律,策2021个单项式是 ﹣6061x2021 .
【分析】根据题目中的单项式,可以发现它们的变化规律,从而可以写出第n个单项式,进而求得第2021个单项式,本题得以解决.
【解答】解:∵一列关于x的单项式:﹣x,4x2,﹣7x3,10x4,﹣13x5,16x6……,
∴第n个单项式为:(﹣1)n•(3n﹣2)xn,
∴第2021个单项式是(﹣1)2021•(3×2021﹣2)x2021=﹣6061x2021,
故答案为:﹣6061x2021.
14.(3分)我们知道,给出两边及其中一边的对角的三角形不一定是唯一的,例如△ABC中,∠A=30°,AB=8,BC=6,我们可以作∠A=30°,截取AB=8,以B为圆心,6为半径作弧,与射线AE交于点C1,C2,则△ABC1和△ABC2均为满足条件的三角形.已知,平行四边形ABCD中,AD=15,BD=13.AB边上的高为12,则平行四边形ABCD面积为 168或48 .
【分析】分高AE在△ABC内外两种情形,分别求解即可.
【解答】解:①如图,高BG在△
ABC2内时,
在Rt△ABG中,AG=
=
=9,
在Rt△AEC中,C2G===5,
∴AC2=AG+GC2=14,
∴S平行四边形ABCD=AC2×BG=14×12=168.
②如图,高BH在△ABC外时,
AC1=AH﹣HC1=9﹣5=4,
∴S平行四边形ABCD=AC1×BH=12×4=48,
故答案为:168或48.
三、解窖题(共9小题。满分70分,请号生用黑色碳求笔在各题上相应的源号后各题区域内作答,必须写山运算步骤、推理过程或文字说明,超出答题区域的作答无效,特别注意:作图时,必须使用開色碗素管在答惠长上作图)
15.(5分)计算:()﹣2﹣(π﹣)0+|﹣2|+4tan60°.
【分析】首先计算乘方,然后计算乘法,最后从左向右依次计算,求出算式的值是多少即可.
【解答】解:()﹣2﹣(π﹣)0+|﹣2|+4tan60°
=9﹣1+2﹣+4
=10+3.
16.(6分)风筝起源于中国,至今已有2300多年的历史,如图,在小明设计的“风筝”图案中,已知AB=AD.∠B=∠D,∠BAE=∠DAC.求证:AC=AE.
【分析】由“ASA”可证△BAC≌△DAE,可得AC=AE.
【解答】证明:∵∠BAE=∠DAC,
∴∠BAE+∠EAC=∠DAC+∠EAC,
即∠BAC=∠DAE,
在△BAC和△DAE中,
,
∴△BAC≌△DAE(ASA),
∴AC=AE.
17.(8分)近年来网约车给人们的出行带来了便利,初二的王冬和数学兴趣小组的同学对“美团”和“滴滴”两家网约车公司司机收月入进行了一项抽样调查,两家公司分别抽取的10名司机月收入(单位:干元)如图所示:
根据以上信息,整理分析数据如表:
平均月收入/千元
中位数
众数
方差
“美团”
a
6
c
1.2
“滴滴”
6
b
4
7.6
(1)填空:a= 6 ;b= 4.5 ;c= 6 ;
(2)王冬的叔叔决定从两家公司中选择一家做网约车司机,如果你是王冬.你建议他选哪家公司?说明理由.
【分析】(1)利用平均数、中位数、众数的定义分别计算后即可确定正确的答案;
(2)根据平均数一样,中位数及众数的大小和方差的大小进行选择即可.
【解答】解:(1)∵“6千元”对应的百分比为1﹣(10%+20%+10%+20%)=40%,
∴a=4×10%+5×20%+6×40%+7×20%+8×10%=6,c=6,
b==4.5,
故答案为:6、4.5、6;
(2)选美团,理由如下:
因为平均数一样,中位数、众数美团大于滴滴,且美团方差小,更稳定.
18.(6分)昆明圆通山动物园采用手机APP购票,智能闸机验票的方式,大大缩短了游客排队购票,验票的等待时间,平均每分钟接待游客的人数是原来的10倍.且接待5000名游客的入园时间比原来接待600名游客的入园时间还少5分钟,求昆明圆通山动物园原来平均每分钟接待游客的人数.
【分析】设昆明圆通山动物园原来平均每分钟接待游客的人数为x人,则采用智能闸机验票的方式后平均每分钟接待游客的人数为10x人,接待时间=接待游客人数的总数÷平均每分钟接待游客的人数,结合接待5000名游客的入园时间比原来接待600名游客的入园时间还少5分钟,即可得出关于x的分式方程,解之经检验后即可得出结论.
【解答】解:设昆明圆通山动物园原来平均每分钟接待游客的人数为x人,则采用智能闸机验票的方式后平均每分钟接待游客的人数为10x人,
依题意得:﹣=5,
解得:x=20,
经检验,x=20是原方程的解,且符合题意.
答:昆明圆通山动物园原来平均每分钟接待游客的人数为20人.
19.(8分)四张正面分别写有数字:﹣2,﹣1,0,1的卡片,它们的背面完全相同,现将这四张卡片背面朝上洗匀.
(1)从中任意抽取一张卡片.则所抽卡片上数字为负数的概率是 ;
(2)先从中任意抽取一张卡片,以其正面数字作为x的值,然后再从剩余的卡片中随机抽一张,以其正面的数字作为y的值,请用列表法或树状图法.求点P(x,y)在第二象限的概率.
【分析】(1)直接由概率公式求解即可;
(2)画树状图,共有12个等可能的结果,符合条件的结果有2个,再由概率公式求解即可.
【解答】解:(1)从中任意抽取一张卡片.则所抽卡片上数字为负数的概率是=,
故答案为:;
(2)画树状图如图:
共有12个等可能的结果,点P(x,y)在第二象限的结果有2个,
∴点P(x,y)在第二象限的概率为=.
20.(8分)如图,在矩形ABCD的BC边上取一点E,连接AE,使得AE=EC,在AD边上取一点F,使得DF=BE,连接CF.过点D作DG⊥AE于G.
(1)求证:四边形AECF是菱形;
(2)若AB=4,BE=3,求DG的长.
【分析】(1)根据矩形的性质判定四边形AECF是平行四边形,根据AF=FC,即可得结论;
(2)根据矩形和菱形的性质证明△ADG∽△EAB,对应边成比例即可求出DG的长.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴AD=BC,AD∥BC,
∵BE=DF,
∴AD﹣DF=BC﹣BE,
即AF=EC,
∴四边形AECF是平行四边形,
∵AF=FC,
∴四边形AECF是菱形;
(2)解:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠B=90°,AD=BC,
在Rt△ABE中,AB=4,BE=3,
根据勾股定理,得
AE===5,
∵四边形AECF是菱形,
∴EC=AE=5,
∴AD=BC=BE+EC=3+5=8,
∵AD∥BC,
∴∠EAD=∠AEB,
∵DG⊥AE,
∴∠DGA=∠B=90°,
∴△ADG∽△EAB,
∴=,
即=,
∴DG=.
21.(8分)某品牌热水器中原有水的温度为20℃,开机通电,热水器启动开始加热(此过程中水温y℃与开机时间x分钟满足一次函数关系),当加热到70℃时自动停止加热,随后水温开始下降(此时水温y℃与开机时间x分钟成反比例函数关系).当水温降至35℃时,热水器又自动以相同的功率加热至70℃,…,重复上述过程.如图,根据图象提供的信息,解答下列问题:
(1)当0≤x≤25时,求水温y℃开机时间x分钟的函数表达式;
(2)求图中t的值;
(3)开机通电60分钟时,热水器中水的温度y约为多少摄氏度?
【分析】(1)将(0,20),(25,70)代入函数表达式y=kx+b,即可解得答案;
(2)当25≤x≤t时,求得反比例的解析式,即可得出答案;
(3)求得对应时间的函数解析式即可.
【解答】解:(1)当0≤x≤25时,设水温y℃开机时间x分钟的函数表达式为y=kx+b,
将(0,20),(25,70)代入得,
,
解得,,
∴水温y℃开机时间x分钟的函数表达式为y=2x+20;
(2)当25≤x≤t时,设水温y℃开机时间x分钟的函数表达式为y=,
由题意得,70=,
∴m=1750,
∴y=,
∴当y=35时,t=50,
∴t的值是50;
(3)∵AB∥CD,
∴设AB的解析式为y=2x+n,
将(50,35)代入,得n=﹣65,
∴AB的解析式为y=2x﹣65,
当y=70时,x=67.5,
∵50<60<67.5,
∴把x=60代入y=2x﹣65,
则y=2×60﹣65=55,
∴开机通电60分钟时,热水器中水的温度y约为55摄氏度.
22.(9分)如图,M、N是以AB为直径的⊙O上的点,且=,弦MN交AB于点C,BM平分∠ABD,MF⊥BD于点F.
(1)求证:直线MF是⊙O的切线;
(2)若CM=2,BN=,求∠MBN的度数.
【分析】(1)根据等腰三角形的性质和角平分线的定义证得∠OMB=∠MBF,得出OM∥BF,即可证得OM⊥MF,即可证得结论;
(2)证明△BCN∽△MBN,可得BN2=CN•MN,过点N作NG⊥BM于点G,可得△MGN是等腰直角三角形,然后根据特殊角三角函数即可求出∠MBN的度数.
【解答】(1)证明:如图,连接OM,
∵OM=OB,
∴∠OMB=∠OBM,
∵BM平分∠ABD,
∴∠OBM=∠DBM,
∴∠OMB=∠DBM,
∴OM∥DB,
∵MF⊥BD,
∴OM⊥MF,
∴直线MF是⊙O的切线;
(2)如图,过点N作NG⊥BM于点G,
∵=,
∴∠ABN=∠NMB=45°,
∵∠CNB=∠BNM,
∴△CNB∽△BNM,
∴BN2=CN•MN,
∵CM=2,BN=,
∴MN=3,
∵NG⊥BM,∠NMB=45°,
∴△MGN是等腰直角三角形,
∴MG=NG=MN=,
∵BN=,
∴sin∠MBN===,
∴∠MBN=60°.
答:∠MBN的度数为60°.
23.(12分)如图,在平面直角坐标系中,直线y=x+1与抛物线y=ax2+bx﹣3交于A、B点,点A在x轴上,点B的纵坐标为5.点P是直线AB下方的抛物线上一动点(不与点A,B重合).过点P作x轴的垂线交直线AB于点C.作PD⊥AB于点D.
(1)求抛物线的解析式;
(2)设点P的横坐标为m.
①用含m的代数式表示线段PD的长,并求出线段PD长的最大值;
②连接PB,线段PC把△PDB分成两个三角形,若这两个三角形的面积之比为2:3,求出m的值.
【分析】(1)求出A、B坐标代入y=ax2+bx﹣3即可得抛物线解析式;
(2)①先证明△PCD是等腰直角三角形,得PD=PC,再用m表达PC,从而表达出PD,求出最大值即可;
②线段PC把△PDB分成两个三角形,它们的底边都是PC,用面积之比等于高的比列方程即可得到答案.
【解答】解:(1)在y=x+1中,令y=0得x=﹣1,令y=5得x=4,
∴A(﹣1,0),B(4,5),
将A(﹣1,0),B(4,5)代入y=ax2+bx﹣3得:
,解得,
∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3;
(2)①设直线AB与y轴交于E,如图:
在y=x+1中,令x=0得y=1,
∴OA=OE
∴△AOE是等腰直角三角形,∠EAO=∠AEO=45°,
∵PC∥y轴,
∴∠PCA=45°,
∵PD⊥AB,
∴△PCD是等腰直角三角形,
∴PD=PC,
∵点P的横坐标为m,
∴P(m,m2﹣2m﹣3),C(m,m+1),
∴PC=(m+1)﹣(m2﹣2m﹣3)=﹣m2+3m+4,
∴PD=PC=﹣m2+m+2,
∵﹣<0,
∴当m==时,PD最大值为;
②过D作DF⊥PC于F,过B作BG⊥PC于G,如图:
S△PCD=PC•DF,S△BCP=PC•BG,
∴=,
∵△PCD是等腰直角三角形,
∴DF=PC=(﹣m2+3m+4),
而BG=4﹣m,
当=时,==,解得m=4(舍去)或m=,
∴此时m=,
当=时,==,解得m=4(舍去)或m=2,
∴此时m=2,
综上所述,两个三角形的面积之比为2:3,则m=或m=2.
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