2021年吉林省长春市宽城区中考数学一模试卷(解析版)
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一、选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)
1.实数a,b,c,d在数轴上的对应点的位置如图所示,这四个数中,绝对值最小的是( )
A.a B.b C.c D.d
2.某自动控制器的芯片,可植入2020000000粒晶体管,这个数字2020000000用科学记数法可表示为( )
A.0.202×1010 B.2.02×109 C.20.2×108 D.2.02×108
3.如图,下列立体图形的左视图是圆的是( )
A. B. C. D.
4.不等式﹣x+3≤0的解集为( )
A.x≥3 B.x≤3 C.x≥﹣3 D.x≤﹣3
5.如图,在平面直角坐标系中,直线y=2x+4与x轴、y轴分别交于A、B两点,把△AOB绕点B逆时针旋转90°后得到△A1O1B,则点A1的坐标是( )
A.(2,4) B.(4,2) C.(﹣2,4) D.(﹣4,2)
6.如图,已知锐角∠AOB,在射线OA上取一点C,以点O为圆心、OC长为半径作,交射线OB于点D,连接CD;分别以点C、D为圆心、CD长为半径作弧,两弧交于点P,连接CP、DP;作射线OP.若∠AOP=20°,则∠ODP的度数是( )
A.110° B.120° C.130° D.140°
7.我国魏晋时期的数学家刘徽首创“割圆术”,所谓“割圆术”就是利用圆内接正多边形无限逼近圆来确定圆周率,刘徽计算出圆周率π≈3.14.刘徽从正六边形开始分割圆,每次边数成倍增加,依次可得圆内接正十二边形,内接正二十四边形…割的越细,圆的内接正多边形就越接近圆.设圆的半径为R,圆内接正六边形的周长p6=6R,计算.下面计算圆内接正十二边形的周长正确的是( )
A.p12=24Rsin30° B.p12=24Rcos30°
C.p12=24Rsin15° D.p12=24Rcos15°
8.如图,在平面直角坐标系中,函数的图象和△ABC都在第一象限,,BC∥x轴,且BC=4,点A的坐标为(3,5).若将△ABC向下平移m(m>0)个单位,A、C两点的对应点同时落在函数的图象上,则k的值为( )
A. B. C. D.
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
9.分解因式:2a2﹣4a+2= .
10.若关于x的一元二次方程x2﹣4x﹣k=0有两个不相等的实数根,则k的值可以为 .(写出一个即可)
11.判断命题“代数式2m2﹣1的值一定大于代数式m2﹣1的值”是假命题,只需举出一个反例,反例中m的值为 .
12.如图,在△ABC中,点D在AB上,点E在AC上,∠ADE=∠C,四边形DBCE的面积是△ADE面积的3倍.若DE=1.5,则BC的长为 .
13.如图,AB是⊙O的直径,BC切⊙O于点B,AC交⊙O于点D.若⊙O的半径为3,∠C=40°,则的长为 .(结果保留π)
14.如图,杂技团进行杂技表演,一名演员从跷跷板右端A处恰好弹跳到人梯顶端椅子B处,其身体(看成一点)的路线是抛物线的一部分,跳起的演员距点A所在y轴的水平距离为2.5米时身体离地面最高.若人梯到起跳点A的水平距离为4米,则人梯BC的高为 米.
三、解答题(本大题共10小题,共78分)
15.当时,求代数式[(3x+1)(3x﹣1)+(x+1)2]÷x的值.
16.甲、乙两名同学玩一个游戏:在一个不透明的口袋中装有三个小球,分别标有数字1、2、3,这些小球除数字不同外其余均相同.甲先从口袋中随机摸出一个小球记下数字后放回,搅匀后乙再从口袋中随机摸出一个小球.若两次摸出的小球上数字之和是偶数则甲获胜;若两次摸出的小球上数字之和是奇数,则乙获胜.用画树状图或列表的方法,说明这个游戏对双方是否公平.
17.为帮助贫困山区孩子学习,某学校号召学生自愿捐书.已知七、八年级同学捐书总数相等都是900本,八年级捐书人数比七年级多30人,七年级人均捐书数量是八年级人均捐书数量的1.2倍.求八年级人均捐书的数量.
18.图①、图②均是5×5的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点,每个小正方形的边长均为1.△ABC的顶点均在格点上.要求只用无刻度的直尺,分别按下列要求画图.
(1)在图①中画△ABC的中线BD.
(2)在图②中画△ABC的高线BE,并直接写出BE的长.(保留确定点E的画图痕迹)
19.如图,四边形ABCD是平行四边形,AE⊥BC于E,AF⊥CD于F,且BE=DF.
(1)求证:四边形ABCD是菱形.
(2)连接EF,若∠CEF=30°,AE=,直接写出四边形ABCD的周长.
20.自从开展“创建全国文明城区”工作以来,某城区便掀起了“争做热心人”志愿服务的热潮,区教育局也号召各校学生积极参与志愿服务.为了解甲、乙两所学校的学生一周志愿服务的情况,从这两所学校中各随机抽取40名学生,分别对他们一周的志愿服务时长(单位:min)数据进行收集、整理、描述和分析,部分信息如下:
a.甲校40名学生一周的志愿服务时长的扇形统计图如图:
b.甲校40名学生一周志愿服务时长在60≤x<80这一组数据的是:60,60,62,63,65,68,70,72,73,75,75,77,79,79.
c.甲、乙两校各抽取的40名学生一周志愿服务时长的平均数、中位数、众数如下:
学校
平均数
中位数
众数
甲校
75
m
90
乙校
75
76
85
根据以上信息,解答下列问题:
(1)表中m的值为 .
(2)根据上面的统计结果,从志愿服务时长的角度看,你认为学生志愿服务工作做得较好的是 (填“甲校”或“乙校”),理由是 .(写出一条即可)
(3)甲校共有学生500人,该校要求学生一周志愿服务的时长不少于60min,请估计该校学生中一周志愿服务时长符合要求的人数.
21.甲、乙两地的路程为290千米,一辆汽车早上8:00从甲地出发,匀速向乙地行驶,途中休息一段时间后,继续按原速前进,当离甲地路程为240千米时接到通知,要求中午12:00准时到达乙地.设汽车离甲地的路程为y(千米),汽车出发时间为x(时),图中折线OCDE表示接到通知前y与x之间的函数图象.
(1)根据图象可知,休息前汽车行驶的速度为 千米/时.
(2)求线段DE所表示的y与x之间的函数关系式.
(3)汽车要想12:00准时到达乙地,求汽车接到通知后需匀速行驶的速度.
22.问题呈现:如图①,在一次数学折纸活动中,有一张矩形纸片ABCD,点E在AD上,点F在BC上,小华同学将这张矩形纸片沿EF翻折得到四边形C'D'EF,C'F交AD于点H,小华认为△EFH是等腰三角形,你认为小华的判断正确吗?请说明理由.
问题拓展:如图②,在“问题呈现”的条件下,当点C的对应点C'落在AD上时,已知DE=a,CD=b,CF=c,写出a、b、c满足的数量关系,并证明你的结论.
问题应用:如图③,在▱ABCD中,AB=3,AD=4.将▱ABCD沿对角线AC翻折得到△ACE,AE交BC于点F.若点F为BC的中点,则▱ABCD的面积为 .
23.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,AB=10.点P从点C出发沿CA以每秒2个单位的速度向点A运动,到达点A后立刻以原来的速度沿AC返回;在点P出发的同时,点Q从点A出发沿AB以每秒2个单位的速度向终点B运动.当点Q到达终点时,点P也停止运动.以PQ为斜边作等腰直角三角形PQM,使点M与点C在PQ的同侧.设P、Q两点的运动时间为t秒(t>0).
(1)用含t的代数式表示线段BQ的长.
(2)当四边形APMQ为轴对称图形时,求t的值.
(3)当∠AQM为锐角时,求t的取值范围.
(4)当点M与△ABC一个顶点的连线垂直平分PQ时,直接写出t的值.
24.在平面直角坐标系中,已知抛物线y=﹣x2+2mx﹣m2+3m+1(m为常数).
(1)当抛物线的顶点在第二象限时,求m的取值范围.
(2)当﹣2≤x≤1时,y先随x的增大而增大,后随x的增大而减小,且当x=1时y有最小值,求整数m的值.
(3)当m=1时,点A是直线y=2上一点,过点A作y轴的平行线交抛物线于点B,以线段AB为边作正方形ABCD,使CD与y轴在的AB的同侧.若点C落在抛物线上,求点A的横坐标.
(4)已知△EFG三个顶点的坐标分别为E(0,1),F(0,﹣1),G(2,1).当抛物线与△EFG的边有两个公共点时,直接写出m的取值范围.
参考答案
一、选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)
1.实数a,b,c,d在数轴上的对应点的位置如图所示,这四个数中,绝对值最小的是( )
A.a B.b C.c D.d
解:∵由数轴可得,离原点最近的点的是点c,
∴绝对值最小的是点c,
故选:C.
2.某自动控制器的芯片,可植入2020000000粒晶体管,这个数字2020000000用科学记数法可表示为( )
A.0.202×1010 B.2.02×109 C.20.2×108 D.2.02×108
解:2020000000=2.02×109,
故选:B.
3.如图,下列立体图形的左视图是圆的是( )
A. B. C. D.
解:A、立方体的左视图是正方形,故此选项不合题意;
B、圆锥的左视图是等腰三角形,故此选项不合题意;
C、圆柱的左视图是矩形,故此选项不合题意;
D、球的左视图是圆形,故此选项符合题意;
故选:D.
4.不等式﹣x+3≤0的解集为( )
A.x≥3 B.x≤3 C.x≥﹣3 D.x≤﹣3
解:移项,得﹣x≤﹣3,
系数化为1得x≥3.
故选:A.
5.如图,在平面直角坐标系中,直线y=2x+4与x轴、y轴分别交于A、B两点,把△AOB绕点B逆时针旋转90°后得到△A1O1B,则点A1的坐标是( )
A.(2,4) B.(4,2) C.(﹣2,4) D.(﹣4,2)
解:由函数图像的B点的坐标为(0,4),
将y=0代入y=2x+4,可得x=﹣2,
故A点的坐标为(﹣2,0),
∴OA=2,OB=4,
∴BO1=OB=4,
故A1的横坐标为4,
又∵A1O1=OA=2,
故A1的纵坐标为2,
∴点A1的坐标是(4,2).
故选:B.
6.如图,已知锐角∠AOB,在射线OA上取一点C,以点O为圆心、OC长为半径作,交射线OB于点D,连接CD;分别以点C、D为圆心、CD长为半径作弧,两弧交于点P,连接CP、DP;作射线OP.若∠AOP=20°,则∠ODP的度数是( )
A.110° B.120° C.130° D.140°
解:由题意得OP为∠AOB的角平分线,△CDP为等边三角形,
∵OC=OD,CP=DP,OP=OP,
∴△COP≌△DOP,
∴∠OCP=∠ODP,
∵∠COD=2∠AOP=40°,
∠CPD=60°,
∴∠OCP+∠ODP=2∠ODP=360°﹣∠COD﹣∠CPD=260°,
∴∠ODP=260°÷2=130°.
故选:C.
7.我国魏晋时期的数学家刘徽首创“割圆术”,所谓“割圆术”就是利用圆内接正多边形无限逼近圆来确定圆周率,刘徽计算出圆周率π≈3.14.刘徽从正六边形开始分割圆,每次边数成倍增加,依次可得圆内接正十二边形,内接正二十四边形…割的越细,圆的内接正多边形就越接近圆.设圆的半径为R,圆内接正六边形的周长p6=6R,计算.下面计算圆内接正十二边形的周长正确的是( )
A.p12=24Rsin30° B.p12=24Rcos30°
C.p12=24Rsin15° D.p12=24Rcos15°
解:∵十二边形A1A2…A12是正十二边形,
∴∠A6OA7=30°.
∵OM⊥A1A2于M,又OA6=OA7,
∴∠A6OM=15°,
∵正n边形的周长=n•2R•sin,
∴圆内接正十二边形的周长P12=24Rsin15°,
故选:C.
8.如图,在平面直角坐标系中,函数的图象和△ABC都在第一象限,,BC∥x轴,且BC=4,点A的坐标为(3,5).若将△ABC向下平移m(m>0)个单位,A、C两点的对应点同时落在函数的图象上,则k的值为( )
A. B. C. D.
解:∵AB=AC=,BC=4,点A(3,5).
∴B(1,),C(5,),
将△ABC向下平移m个单位长度,
∴A(3,5﹣m),C(5,﹣m),
∵A,C两点同时落在反比例函数图象上,
∴3(5﹣m)=5(﹣m),
∴m=;
∴A(3,)
∴k=3×=.
故选:D.
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
9.分解因式:2a2﹣4a+2= 2(a﹣1)2 .
解:原式=2(a2﹣2a+1)
=2(a﹣1)2.
故答案为:2(a﹣1)2.
10.若关于x的一元二次方程x2﹣4x﹣k=0有两个不相等的实数根,则k的值可以为 3(答案不唯一) .(写出一个即可)
解:∵关于x的一元二次方程x2﹣4x﹣k=0有两个不相等的实数根,
∴△=(﹣4)2﹣4×1×(﹣k)=16+4k>0,
解得k>﹣4,
取k=3,
故答案为:3(答案不唯一).
11.判断命题“代数式2m2﹣1的值一定大于代数式m2﹣1的值”是假命题,只需举出一个反例,反例中m的值为 0 .
解:当m=0时,2m2﹣1=0,m2﹣1=0,
则代数式2m2﹣1的值等于代数式m2﹣1的值,
∴命题“代数式2m2﹣1的值一定大于代数式m2﹣1的值”是假命题,
故答案为:0.
12.如图,在△ABC中,点D在AB上,点E在AC上,∠ADE=∠C,四边形DBCE的面积是△ADE面积的3倍.若DE=1.5,则BC的长为 3 .
解:∵∠ADE=∠C,∠A=∠A,
∴△ADE∽△ACB,
∵四边形DBCE的面积是△ADE面积的3倍,
∴S△ABC=S△ADE+3S△ADE=4S△ADE,
∴=,
∴=,
∴BC=2DE=3.
故答案为:3.
13.如图,AB是⊙O的直径,BC切⊙O于点B,AC交⊙O于点D.若⊙O的半径为3,∠C=40°,则的长为 π .(结果保留π)
解:连接OD,如图,
∵BC切⊙O于点B,
∴AB⊥BC,
∴∠ABC=90°,
∵∠A=90°﹣∠C=90°﹣40°=50°,
∴∠BOD=2∠A=100°,
∴的长==π.
故答案为π.
14.如图,杂技团进行杂技表演,一名演员从跷跷板右端A处恰好弹跳到人梯顶端椅子B处,其身体(看成一点)的路线是抛物线的一部分,跳起的演员距点A所在y轴的水平距离为2.5米时身体离地面最高.若人梯到起跳点A的水平距离为4米,则人梯BC的高为 3.4 米.
解:∵跳起的演员距点A所在y轴的水平距离为2.5米时身体离地面最高.
∴抛物线的对称轴为x=2.5,
∴x=﹣=2.5,解得:b=3,
∴抛物线为y=﹣x2+3x+1,
∵人梯到起跳点A的水平距离是4,
∴点B的横坐标为4,
则yB=﹣×42+3×4+1=3.4,即BC=3.4米.
故答案为:3.4.
三、解答题(本大题共10小题,共78分)
15.当时,求代数式[(3x+1)(3x﹣1)+(x+1)2]÷x的值.
解:[(3x+1)(3x﹣1)+(x+1)2]÷x
=(9x2﹣1+x2+2x+1)÷x
=(10x2+2x)÷x
=10x+2,
当x=﹣时,原式=10×(﹣)+2=﹣1+2=1.
16.甲、乙两名同学玩一个游戏:在一个不透明的口袋中装有三个小球,分别标有数字1、2、3,这些小球除数字不同外其余均相同.甲先从口袋中随机摸出一个小球记下数字后放回,搅匀后乙再从口袋中随机摸出一个小球.若两次摸出的小球上数字之和是偶数则甲获胜;若两次摸出的小球上数字之和是奇数,则乙获胜.用画树状图或列表的方法,说明这个游戏对双方是否公平.
解:画树状图如下:
由表可知,共有9种等可能结果,其中和为偶数的有5种结果,和为奇数的有4种结果,
∴P(甲获胜)=,P(乙获胜)=.
∵≠,
∴这个游戏对双方不公平.
17.为帮助贫困山区孩子学习,某学校号召学生自愿捐书.已知七、八年级同学捐书总数相等都是900本,八年级捐书人数比七年级多30人,七年级人均捐书数量是八年级人均捐书数量的1.2倍.求八年级人均捐书的数量.
解:设八年级人均捐书x本,则七年级人均捐书1.2x本,
依题意得:﹣=30,
解得:x=5,
经检验,x=5是原方程的解,且符合题意.
答:八年级人均捐书5本.
18.图①、图②均是5×5的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点,每个小正方形的边长均为1.△ABC的顶点均在格点上.要求只用无刻度的直尺,分别按下列要求画图.
(1)在图①中画△ABC的中线BD.
(2)在图②中画△ABC的高线BE,并直接写出BE的长.(保留确定点E的画图痕迹)
解:(1)如图,线段BD即为所求作.
(2)如图,线段BE即为所求作.
S△ABC=•AC•BE=,
∴BE=.
19.如图,四边形ABCD是平行四边形,AE⊥BC于E,AF⊥CD于F,且BE=DF.
(1)求证:四边形ABCD是菱形.
(2)连接EF,若∠CEF=30°,AE=,直接写出四边形ABCD的周长.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠B=∠ADF,
∵AE⊥BC,AF⊥CD,
∴∠AEB=∠AFD=90°,
在△AEB和△AFD中,
,
∴△AEB≌△AFD(ASA),
∴AB=AD,
∴四边形ABCD是菱形;
(2)解:∵∠CEF=30°,AE⊥BC,
∴∠AEF=60°,
由(1)知,△AEB≌△AFD,
∴AE=AF,∠BAE=∠DAF,
∴△AEF是等边三角形,
∴∠EAF=60°,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠DAE=∠AEB=90°,
∴∠DAF=∠DAE﹣∠EAF=30°,
∴∠BAE=30°,
∴BE=AB,
∴AB=2BE,
∵AB2=BE2+AE2,AE=2,
∴(2BE)2=BE2+(2),
∴BE=2,
∴AB=4,
∵由(1)知,四边形ABCD是菱形,
∴四边形ABCD的周长=4AB=16.
20.自从开展“创建全国文明城区”工作以来,某城区便掀起了“争做热心人”志愿服务的热潮,区教育局也号召各校学生积极参与志愿服务.为了解甲、乙两所学校的学生一周志愿服务的情况,从这两所学校中各随机抽取40名学生,分别对他们一周的志愿服务时长(单位:min)数据进行收集、整理、描述和分析,部分信息如下:
a.甲校40名学生一周的志愿服务时长的扇形统计图如图:
b.甲校40名学生一周志愿服务时长在60≤x<80这一组数据的是:60,60,62,63,65,68,70,72,73,75,75,77,79,79.
c.甲、乙两校各抽取的40名学生一周志愿服务时长的平均数、中位数、众数如下:
学校
平均数
中位数
众数
甲校
75
m
90
乙校
75
76
85
根据以上信息,解答下列问题:
(1)表中m的值为 78 .
(2)根据上面的统计结果,从志愿服务时长的角度看,你认为学生志愿服务工作做得较好的是 甲校 (填“甲校”或“乙校”),理由是 甲校学生一周志愿服务时长的中位数是78min,大于乙校的中位数76min .(写出一条即可)
(3)甲校共有学生500人,该校要求学生一周志愿服务的时长不少于60min,请估计该校学生中一周志愿服务时长符合要求的人数.
解:(1)甲校A、B、C三组的人数为40×(5%+15%+35%)=22(人),
甲班同学一周志愿服务时长从小到大排列后,处在第20、21位两个数的平均数为 =78(分),
因此m=78,
故答案为:78;
(2)甲校所在的学校学生志愿服务工作做得好,
因为甲校学生一周志愿服务时长的中位数是78min,大于乙校的中位数76min.
故答案为:甲校学生一周志愿服务时长的中位数是78min,大于乙校的中位数76min.
(3)因为500×(1﹣5%﹣15%)=400(人),
所以甲校学生中一周志愿服务时长不少于60min的人数约为400人.
21.甲、乙两地的路程为290千米,一辆汽车早上8:00从甲地出发,匀速向乙地行驶,途中休息一段时间后,继续按原速前进,当离甲地路程为240千米时接到通知,要求中午12:00准时到达乙地.设汽车离甲地的路程为y(千米),汽车出发时间为x(时),图中折线OCDE表示接到通知前y与x之间的函数图象.
(1)根据图象可知,休息前汽车行驶的速度为 80 千米/时.
(2)求线段DE所表示的y与x之间的函数关系式.
(3)汽车要想12:00准时到达乙地,求汽车接到通知后需匀速行驶的速度.
解:(1)由图象可知,休息前汽车行驶的速度为80千米/小时;
故答案为:80;
(2)休息后按原速继续前进行驶的时间为:(240﹣80)÷80=2(小时),
∴点E的坐标为(3.5,240),
设线段DE所表示的y与x之间的函数表达式为y=kx+b,则:
得,,
∴线段DE所表示的y与x之间的函数表达式为:y=80x﹣40(1.5≤x≤3.5);
(3)接到通知后,汽车距离乙地还有290﹣240=50(千米),
此时距离12点还有12﹣8﹣3.5=0.5(小时),
∴汽车要想按时到达速度为:=100(千米/小时),
答:汽车接到通知后的速度为100千米/小时.
22.问题呈现:如图①,在一次数学折纸活动中,有一张矩形纸片ABCD,点E在AD上,点F在BC上,小华同学将这张矩形纸片沿EF翻折得到四边形C'D'EF,C'F交AD于点H,小华认为△EFH是等腰三角形,你认为小华的判断正确吗?请说明理由.
问题拓展:如图②,在“问题呈现”的条件下,当点C的对应点C'落在AD上时,已知DE=a,CD=b,CF=c,写出a、b、c满足的数量关系,并证明你的结论.
问题应用:如图③,在▱ABCD中,AB=3,AD=4.将▱ABCD沿对角线AC翻折得到△ACE,AE交BC于点F.若点F为BC的中点,则▱ABCD的面积为 3 .
解:问题呈现:小华的判断是正确的.
在矩形ABCD中,AD∥BC,
∴∠HEF=∠EFC.
由折叠,得∠HFE=∠EFC,
∴∠HFE=∠HEF.
∴HE=HF.
∴△EFH是等腰三角形.
问题拓展:a2+b2=c2.
在矩形ABCD中,∠D=90°,
由折叠,得∠D'=∠D=90°,DE=DE=a,C'D'=CD=b,C'F=CF=c
由问题呈现,得C'E=C'F=c.
在Rt△C'D'E中,D'E2+C'D'2=C'E2,
∴a2+b2=c2;
问题应用:
∵四边形ABCD为平行四边形,AB=3,AD=4,
∴CD=3,BC=4,∠B=∠D,
由折叠性质可知,
EC=CD,AE=AD=4,∠E=∠D,
∴EC=AB,∠B=∠E,
∵点F为BC的中点,
∴BF=CF,
∵∠AFB=∠EFC,
∴△AFB≌△EFC(AAS),
∴AF=FE=AE==2.
∴BF=AF=2,
如图,过点F作FH⊥AB于H,
则AH=BH=AB==,
在Rt△BHF中,HF===,
∴S△ABF===,
∴S▱ABCD=4S△ABF=4×=3.
故答案为3.
23.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,AB=10.点P从点C出发沿CA以每秒2个单位的速度向点A运动,到达点A后立刻以原来的速度沿AC返回;在点P出发的同时,点Q从点A出发沿AB以每秒2个单位的速度向终点B运动.当点Q到达终点时,点P也停止运动.以PQ为斜边作等腰直角三角形PQM,使点M与点C在PQ的同侧.设P、Q两点的运动时间为t秒(t>0).
(1)用含t的代数式表示线段BQ的长.
(2)当四边形APMQ为轴对称图形时,求t的值.
(3)当∠AQM为锐角时,求t的取值范围.
(4)当点M与△ABC一个顶点的连线垂直平分PQ时,直接写出t的值.
解:(1)由题意,得AQ=2t,
∵AB=10,
∴BQ=AB﹣AQ=10﹣2t(0<t≤5).
(2)当四边形APMQ为轴对称图形时,PQ的垂直平分线过A点,
∴Rt△PMQ为轴对称图形,
∴PA=AQ,
∵AP=AC﹣CP,AC=6,CP=2t,
∴AP=6﹣2t,即6﹣2t=2t,
∴t=.
(3)当∠AQM为直角时,∠AQM=90°,
∵△PQM为等腰直角三角形,
∴∠PQM=45°,
∴∠AQP=∠AQM﹣∠PQM=90°﹣45°=45°,
如图,作PD⊥AQ交AQ于点D,
∴PD=DQ,
∴APsin∠A=AQ﹣APcos∠A,即(6﹣2t)×+(6﹣2t)×=2t,
∴t=,
当t<时,∠AQM>90°,
当t>时,∠AQM<90°,
∴.
(4)分三种情况,使得PQ的中垂线分别经过A、B、C.
①过A点,与(2)情况相同,PA=AQ,
6﹣2t=2t,
t=;
②过B点,此时PQ=QB,
PB=,QB=10﹣2t,
∴,
∴t=;
③过C点,此时CP=CQ,CQ=5,CP=2t,即2t=5,
∴t=;
④当3<t≤5时,CP的表示方法为12﹣2t,故CQ=12﹣2t,t=.
综上,t的值为或或或.
24.在平面直角坐标系中,已知抛物线y=﹣x2+2mx﹣m2+3m+1(m为常数).
(1)当抛物线的顶点在第二象限时,求m的取值范围.
(2)当﹣2≤x≤1时,y先随x的增大而增大,后随x的增大而减小,且当x=1时y有最小值,求整数m的值.
(3)当m=1时,点A是直线y=2上一点,过点A作y轴的平行线交抛物线于点B,以线段AB为边作正方形ABCD,使CD与y轴在的AB的同侧.若点C落在抛物线上,求点A的横坐标.
(4)已知△EFG三个顶点的坐标分别为E(0,1),F(0,﹣1),G(2,1).当抛物线与△EFG的边有两个公共点时,直接写出m的取值范围.
解:(1)∵y=﹣x2+2mx﹣m2+3m+1=﹣(x﹣m)2+3m+1,
∴抛物线y=﹣x2+2mx﹣m2+3m+1的顶点为(m,3m+1),
∵抛物线的顶点在第二象限,
∴,
解得﹣<m<0;
(2)∵当﹣2≤x≤1时,y先随x的增大而增大,后随x的增大而减小,且抛物线对称轴x=m,
∴﹣2<m<1,
当x=﹣2时,y=﹣m2﹣m﹣3,
当m=1时,y=﹣m2+5m,
∵当x=1时y有最小值,
∴﹣m2+5m≤﹣m2﹣m﹣3,
解得m≤﹣,
∴﹣2<m≤﹣,
∵m为整数,
∴m=﹣1
(3)设点A坐标为(a,2),则点B的坐标为(a,﹣a2+2a+3),
∴AB=﹣a2+2a+3﹣2=﹣a2+2a+1或AB=2﹣(﹣a2+2a+3)=a2﹣2a﹣1.
∵BC=2a﹣2或BC=2﹣2a,
∴=﹣a2+2a+1=2a﹣2或a2﹣2a﹣1=2a﹣2,
解得a=或a=2+或a=2﹣(舍).
∴点A的横坐标为﹣或或2+.
(4)抛物线y=﹣x2+2mx﹣m2+3m+1=﹣(x﹣m)2+3m+1,
抛物线顶点坐标为(m,3m+1),顶点运动轨迹为直线y=3x+1,
抛物线与y轴交点坐标为(0,﹣m2+3m+1),
如图,当抛物线经过点F(0,﹣1)时,﹣m2+3m+1=﹣1,
解得m=(舍)或m=,
m增大,当抛物线经过点G(2,1)时,1=﹣22+4m﹣m2+3m+1,
解得m=或m=(舍),
∴<m<满足题意.
m继续增大,抛物线与三角形无交点,当抛物线经过点E(0,1)时,﹣m2+3m+1=1,
解得m=0(舍)或m=3,
m增大,当抛物线经过点G时,m=(舍)或m=,
∴3<m<.
综上所述,<m<或3<m<.
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