2021年广东省深圳市龙岗区中考数学二模试卷
展开1.(3分)下列实数中,最小的数是( )
A.﹣2B.﹣C.0D.1
2.(3分)将一个正方体沿正面相邻两条棱的中点连线截去一个三棱柱,得到一个如图所示的几何体,则该几何体的左视图是( )
A.B.C.D.
3.(3分)深圳经济特区成立四十周年,经济发生了翻天覆地的变化,深圳经济GDP2020年位居全国各大城市前三,经济GDP约为28000亿元,将28000用科学记数法表示为( )
A.28×104B.2.8×104C.2.8×105D.0.28×106
4.(3分)下列图案中,是中心对称图形但不是轴对称图形的是( )
A.B.C.D.
5.(3分)已知一组数据:7,3,9,x,8,它们的平均数是7,则这组数据的中位数是( )
A.8B.7C.6D.5
6.(3分)以下说法正确的是( )
A.平行四边形是轴对称图形
B.函数的自变量取值范围x≥2
C.相等的圆心角所对的弧相等
D.直线y=x﹣5不经过第二象限
7.(3分)在△ABC中,∠C=60°,∠A=50°,分别以点A、B为圆心,以大于AB的长为半径画弧,两弧分别交于点M、N,作直线MN交AC点D,连接BD,则∠CBD的大小是( )
A.15°B.20°C.25°D.30°
8.(3分)“儿童放学归来早,忙趁东风放纸鸢”,小明周末在龙潭公园草坪上放风筝,已知风筝拉线长100米且拉线与地面夹角为65°(如图所示,假设拉线是直的,小明身高忽略不计),则风筝离地面的高度可以表示为( )
A.100sin65°B.100cs65°C.100tan65°D.
9.(3分)如图,抛物线y1=﹣(x+1)2+2与y2=﹣(x﹣2)2﹣1相交于点B,两抛物线分别与y轴交于点D、E两点.过点B作x轴的平行线,交两抛物线于点A、C,则以下结论错误的是( )
A.无论x取何值,y2总是负数
B.抛物线y2可由抛物线y1向右平移3个单位,再向下平移3个单位得到
C.当﹣3<x<1时,随着x的增大,y1﹣y2的值先增大后减小
D.四边形AECD为正方形
10.(3分)如图,正方形ABCD中,AC、BD相交于点O,P是BC边上的一点,且PC=2PB,连接AP、OP、DP,线段AP、DP分别交对角线BD、AC于点E、F.过点E作EQ⊥AP,交CB的延长线于Q.下列结论中:①∠PAO+∠PDO+∠APD=90°;②AE=EQ;③sin∠PAC=; ④S正方形ABCD=10S四边形OEPF,其中正确的结论有( )
A.1个B.2个C.3个D.4个
二、填空题(本部分共5小题,每小题3分,共15分,请将正确的答案填在答题卡上)。
11.(3分)因式分解a﹣a3= .
12.(3分)甲箱中装有3个篮球,分别标号为1,2,3;乙箱中装有2个篮球.分别标号为1,2,现分别从每个箱中随机取出1个篮球,则取出的两个篮球的标号相同的概率是 .
13.(3分)公元3世纪,我国古代数学家刘徽就能利用近似公式≈a+得到无理数的近似值,其中r取正整数,且a取尽可能大的正整数,例如可将化为,再由近似公式得到≈1+=,若利用此公式计算的近似值时则≈ .
14.(3分)如图,在平面直角坐标系中,函数y=(x>0)与y=x﹣1的图象交于点P(a,b),已知﹣=﹣,则k值为 .
15.(3分)如图,已知在菱形ABCD,BC=9,∠ABC=60°,点E在BC上,且BE=6,将△ABE沿AE折叠得到△AB′E,其中B′E交CD于点F,则CF= .
三、解答题(本大题共7题。其中17题5分,18题6分,19题8分,20题8分,21题8分,22题10分,23题10分,共55分)。
16.(5分)计算:4sin60°﹣|3﹣|+()0+()﹣2.
17.(6分)先化简,再求值:(1﹣)÷,其中x=﹣4.
18.(8分)“端午节”是我国的传统佳节,民间历来有吃“粽子”的习俗.龙岗天虹超市为了解市民对去年销量较好的肉馅粽、豆沙馅粽、红枣馅粽、蛋黄馅粽(以下分别用A、B、C、D表示)这四种不同口味粽子的喜爱情况,在节前对在天虹购物的m名市民进行了抽样调查,并将调查情况绘制成如下两幅不完整统计图.
请根据以上信息回答:
(1)m= ,n= ;
(2)并请根据以上信息补全条形统计图;
(3)扇形统计图中,C所对应的扇形的圆心角度数是 度;
(4)天虹超市计划进货10000个粽子用于销售,请你估计将进货红枣馅粽多少个?
19.(8分)如图,AB是⊙O的直径,BD平分∠ABC,DE⊥BC.
(1)求证:DE是⊙O的切线;
(2)若CE=2,DE=5,求⊙O的半径.
20.(8分)某校今年新改造了一片绿化带,现计划种植龙舌兰和春兰两种花卉,已知2盆龙舌兰和3盆春兰售价130元,3盆龙舌兰和2盆春兰售价120元.
(1)求每盆龙舌兰和春兰单价.
(2)学校今年计划采购龙舌兰和春兰共400盆,相关资料表明:龙舌兰和春兰的成活率分别为70%和90%,学校明年都要将枯死的花卉补上相同的新花卉,但这两种花卉在明年共补花卉不多于80盆,应如何选购花卉,使今年购买花卉的费用最低?并求出最低费用.
21.(10分)如图1,分别以△ABC的AB、AC边为斜边向外作等腰直角三角形ABD和等腰直角三角形ACF,点G是AC的中点,连接DG、BF.
(1)求证:△ADG∽△ABF;
(2)如图2,若∠BAC=90°,AB=2,AC=3,求∠AGD的正切值;
(3)如图3,以△ABC的BC边为斜边向外作等腰直角三角形BCE,连接EG,试探究线段DG、EG的关系,并加以证明.
22.(10分)如图1,直线l:y=x﹣4与x轴、y轴分别交于A、B两点,二次函数y=ax2﹣2ax+3(a<0)的图象经过点A,交y轴于点C.
(1)求该二次函数的表达式;
(2)已知点M是抛物线上的一个动点,经过点M作x轴的垂线MD,交直线l于点E,过点C作CD⊥MD,垂足为D,连接CM.设点M的横坐标为m.
①若CE∥OM,求m的值.
②如图2,将△CDM绕点C顺时针旋转得到△CD'M',且旋转角∠MCM'=∠OAB,当点M的对应点M'落在坐标轴上时,求m的值.
2021年广东省深圳市龙岗区中考数学二模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本部分共10小题,每小题3分,共30分。每小题给出4个选项,其中只有一个选项是正确的,请将正确的选项填在答题卡上)。
1.(3分)下列实数中,最小的数是( )
A.﹣2B.﹣C.0D.1
【分析】先根据实数的大小比较法则比较数的大小,再得出答案即可.
【解答】解:∵﹣2<﹣<0<1,
∴最小的数是﹣2,
故选:A.
2.(3分)将一个正方体沿正面相邻两条棱的中点连线截去一个三棱柱,得到一个如图所示的几何体,则该几何体的左视图是( )
A.B.C.D.
【分析】根据左视图的定义,画出左视图即可判断.
【解答】解:根据左视图的定义,从左边观察得到的图形,是选项C.
故选:C.
3.(3分)深圳经济特区成立四十周年,经济发生了翻天覆地的变化,深圳经济GDP2020年位居全国各大城市前三,经济GDP约为28000亿元,将28000用科学记数法表示为( )
A.28×104B.2.8×104C.2.8×105D.0.28×106
【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>1时,n是正数;当原数的绝对值<1时,n是负数.
【解答】解:28000=2.8×104,
故选:B.
4.(3分)下列图案中,是中心对称图形但不是轴对称图形的是( )
A.B.C.D.
【分析】根据中心对称图形与轴对称图形的概念进行判断即可.
【解答】解:A、不是中心对称图形,是轴对称图形,故此选项错误;
B、是中心对称图形,也是轴对称图形,故此选项错误;
C、是中心对称图形,不是轴对称图形,故此选项正确;
D、不是中心对称图形,也不是轴对称图形,故此选项错误;
故选:C.
5.(3分)已知一组数据:7,3,9,x,8,它们的平均数是7,则这组数据的中位数是( )
A.8B.7C.6D.5
【分析】先利用平均数为7解出x的值,然后根据中位数的定义进行解答即可.
【解答】解:∵数据:7,3,9,x,8,它们的平均数是7,
∴(7+3+9+x+8)÷5=7,
∴x=8,
把这些从小到大排列为:3,7,8,8,9,
则这组数据的中位数是8.
故选:A.
6.(3分)以下说法正确的是( )
A.平行四边形是轴对称图形
B.函数的自变量取值范围x≥2
C.相等的圆心角所对的弧相等
D.直线y=x﹣5不经过第二象限
【分析】利用平四边形的性质,圆周角定理,函数的有关性质一一判断即可.
【解答】解:A、平行四边形是轴对称图形,错误,本选项不符合题意.
B、函数的自变量取值范围x≥2,错误,应该是x>2,本选项不符合题意.
C、相等的圆心角所对的弧相等,错误,条件是同圆或等圆中,本选项不符合题意.
D、直线y=x﹣5不经过第二象限,正确,本选项符合题意.
故选:D.
7.(3分)在△ABC中,∠C=60°,∠A=50°,分别以点A、B为圆心,以大于AB的长为半径画弧,两弧分别交于点M、N,作直线MN交AC点D,连接BD,则∠CBD的大小是( )
A.15°B.20°C.25°D.30°
【分析】根据线段垂直平分线的性质和等腰三角形的性质即可得到结论.
【解答】解:∵MN是AB的垂直平分线,
∴AD=BD,
∴∠ABD=∠A=50°,
∵∠C=60°,
∴∠ABC=70°,
∴∠CBD=∠ABC﹣∠ABD=20°,
故选:B.
8.(3分)“儿童放学归来早,忙趁东风放纸鸢”,小明周末在龙潭公园草坪上放风筝,已知风筝拉线长100米且拉线与地面夹角为65°(如图所示,假设拉线是直的,小明身高忽略不计),则风筝离地面的高度可以表示为( )
A.100sin65°B.100cs65°C.100tan65°D.
【分析】过点A作AC⊥BC于C,根据正弦的定义解答即可.
【解答】解:如图,过点A作AC⊥BC于C,
在Rt△ABC中,sinB=,
则AC=AB•sinB=100sin65°(米),
故选:A.
9.(3分)如图,抛物线y1=﹣(x+1)2+2与y2=﹣(x﹣2)2﹣1相交于点B,两抛物线分别与y轴交于点D、E两点.过点B作x轴的平行线,交两抛物线于点A、C,则以下结论错误的是( )
A.无论x取何值,y2总是负数
B.抛物线y2可由抛物线y1向右平移3个单位,再向下平移3个单位得到
C.当﹣3<x<1时,随着x的增大,y1﹣y2的值先增大后减小
D.四边形AECD为正方形
【分析】A、由非负数的性质,即可证得y2=﹣(x﹣2)2﹣1≤﹣1<0,即可得无论x取何值,y2总是负数;
B、由抛物线l1:y1=a(x+1)2+2与l2:y2=﹣(x﹣2)2﹣1交于点B(1,﹣2),可求得a的值,然后由抛物线的平移的性质,即可得l2可由l1向右平移3个单位,再向下平移3个单位得到;
C、由 y1﹣y2=﹣(x+1)2+2﹣[﹣(x﹣2)2﹣1]=﹣6x+6,可得随着x的增大,y1﹣y2的值减小;
D、首先求得点A,C,D,E的坐标,即可证得AF=CF=DF=EF,又由AC⊥DE,即可证得四边形AECD为正方形.
【解答】解:A、∵(x﹣2)2≥0,
∴﹣(x﹣2)2≤0,
∴y2=﹣(x﹣2)2﹣1≤﹣1<0,
∴无论x取何值,y2总是负数;
故不符合题意;
B、∵抛物线G:y1=a(x+1)2+2与抛物线H:y2=﹣(x﹣2)2﹣1交于点B(1,﹣2),
∴当x=1时,y=﹣2,
即﹣2=a(1+1)2+2,
解得:a=﹣1;
∴y1=﹣(x+1)2+2,
∴H可由G向右平移3个单位,再向下平移3个单位得到;
故不符合题意;
C、∵y1﹣y2=﹣(x+1)2+2﹣[﹣(x﹣2)2﹣1]=﹣6x+6,
∴随着x的增大,y1﹣y2的值减小;
故符合题意;
D、设AC与DE交于点F,
∵当y=﹣2时,﹣(x+1)2+2=﹣2,
解得:x=﹣3或x=1,
∴点A(﹣3,﹣2),
当y=﹣2时,﹣(x﹣2)2﹣1=﹣2,
解得:x=3或x=1,
∴点C(3,﹣2),
∴AF=CF=3,AC=6,
当x=0时,y1=1,y2=﹣5,
∴DE=6,DF=EF=3,
∴四边形AECD为平行四边形,
∴AC=DE,
∴四边形AECD为矩形,
∵AC⊥DE,
∴四边形AECD为正方形.
故不符合题意.
故选:C.
10.(3分)如图,正方形ABCD中,AC、BD相交于点O,P是BC边上的一点,且PC=2PB,连接AP、OP、DP,线段AP、DP分别交对角线BD、AC于点E、F.过点E作EQ⊥AP,交CB的延长线于Q.下列结论中:①∠PAO+∠PDO+∠APD=90°;②AE=EQ;③sin∠PAC=; ④S正方形ABCD=10S四边形OEPF,其中正确的结论有( )
A.1个B.2个C.3个D.4个
【分析】①正方形对角线垂直平分三角形外角等于和它不相邻的两个内角和,可得结果;
②连接AQ,可得∠QEP=∠AEQ=∠ABQ=90°,即A、Q、B、E四点共圆,可得∠QAE=90°﹣∠AQE=45°,即可得AE=EQ;
③过P作AC的垂线于点G,设BP=a,由勾股定理得AP==a,AC=3a,正方形对角线垂直相等且互相平分,知==,可得sin∠PAC==;
④AD∥BC,可得△BEP∽△DEA,△PFC∽△DFA,根据相似的性质可得=,=,=,=,设S△BEP=s,则S△OEP=s,S△BPO=2s,S△POC=4s,S△OPE=s,可得S四边OPEQ=s,S正方形ABCD=24s.
【解答】解:
①∵∠POB=∠PDO+∠OPD,
∠POC=∠PAO+∠APO,
∠POB+∠POC=∠BOC,
∵四边形ABCD为正方形,
∴∠BOC=90°,
∴∠PDO+∠OPD+∠PAO+∠APO=90°,
∴∠PAO+∠APO+∠PDO=90°,
∴①正确;
②连接AQ,
∵QE⊥AP,
∴∠QEP=∠AEQ=∠ABQ=90°,
∴A、Q、B、E四点共圆,
∴∠AQE=∠ABE=∠ABC=45°,
∴∠QAE=45°,
∴AE=EQ,
∴②正确;
③过P作AC的垂线于点G,
设BP=a,PC=2a,
∴BC=3a,
∴AP==a,
∴AC=3a,
∴AO=BO=a,
∵BD⊥AC,PE⊥AC,
∴BD∥PG,
∴===,
∴PG=×a=a,
∴sin∠PAC==,
∴③错误;
④∵AD∥BC,
∴△BEP∽△DEA,△PFC∽△DFA,
∴BE:DE=1:3,CF:AF=2:3,
∴BE:ED=1:1,OF:CF=1:4,
设设S△BEP=s,则S△OEP=s,S△BPO=2s,S△POC=4s,
∴S△OPE=s,
∴S△BCO=2s+4s=6s,
∴S四边OPEQ=s+s=s,
S正方形ABCD=4s×6=24s,
∴④错误,
综上①②正确,
故选:B.
二、填空题(本部分共5小题,每小题3分,共15分,请将正确的答案填在答题卡上)。
11.(3分)因式分解a﹣a3= a(1+a)(1﹣a) .
【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:a﹣a3=a(1﹣a2)
=a(1+a)(1﹣a).
故答案为:a(1+a)(1﹣a).
12.(3分)甲箱中装有3个篮球,分别标号为1,2,3;乙箱中装有2个篮球.分别标号为1,2,现分别从每个箱中随机取出1个篮球,则取出的两个篮球的标号相同的概率是 .
【分析】列表得出所有等可能结果,从中找到符合条件的结果数,再根据概率公式求解即可.
【解答】解:列表如下:
由表知共有6种等可能结果,其中取出的两个篮球的标号相同的有2种结果,
所以取出的两个篮球的标号相同的概率为=,
故答案为:.
13.(3分)公元3世纪,我国古代数学家刘徽就能利用近似公式≈a+得到无理数的近似值,其中r取正整数,且a取尽可能大的正整数,例如可将化为,再由近似公式得到≈1+=,若利用此公式计算的近似值时则≈ .
【分析】先把化成,再根据近似公式≈a+得出,≈3+=,然后进行计算即可得出答案.
【解答】解:根据题意得,
=≈3+=,
故答案为:.
14.(3分)如图,在平面直角坐标系中,函数y=(x>0)与y=x﹣1的图象交于点P(a,b),已知﹣=﹣,则k值为 4 .
【分析】由题得,把点P(a,b)分别代入,y=x﹣1中,得k=ab,b=a﹣1,进而求解即可.
【解答】解:把点P(a,b)分别代入,y=x﹣1中,得:
k=ab,b=a﹣1,即b﹣a=﹣1.
∵===,
∴解得:k=4.
故答案为:4.
15.(3分)如图,已知在菱形ABCD,BC=9,∠ABC=60°,点E在BC上,且BE=6,将△ABE沿AE折叠得到△AB′E,其中B′E交CD于点F,则CF= .
【分析】过点A作AG⊥BC交BC于G,取HG使HG=GE,过H作HM⊥AE于H,过F作FN⊥BC交BC延长线于N,通过直角三角形求出BG、AE,由三角形的面积球池HM,再通过折叠求出CF.
【解答】解:过点A作AG⊥BC交BC于G,取HG使HG=GE,过H作HM⊥AE于H,过F作FN⊥BC交BC延长线于N,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=9,
在Rt△ABG中,∠B=60°,
∴sinB=sin60°=,
∴AG=AB=,
∵csB=cs60°==,
∴BG=AB=,
∵BE=6,
∴HE=2GE=2(BE﹣BG)=2×(6﹣)=3,
在Rt△AGE中,
AE====3,
∵S△AHE=×HE×AG=×AE×HM,
∴×3×=×3×HM,
解得,HM=,
∵HG=GE,AG⊥HE,
∴△AHE是等腰三角形,
∴AH=AE,∠AHE=∠HEA,
在Rt△AHM中,
AM====,
∵AB∥CD,
∴∠FCN=∠B=60°,
∴=tan60°=,
∵折叠,
∴∠AEB′=∠HEA,
在Rt△AHE中,
∵∠HAE=180°﹣∠HEA﹣∠AHE=180°﹣2∠HEA,
又∠FEN=180°﹣∠HEA﹣∠AEB′=180°﹣2∠HEA,
∴∠HAE=∠FEN,
设CN=x,FN=x,
∵tan∠FEC=tan∠HAM==,
∴=,
∴=,
∴x=,
∴CN=FN=,
∴CF===.
故答案为:.
三、解答题(本大题共7题。其中17题5分,18题6分,19题8分,20题8分,21题8分,22题10分,23题10分,共55分)。
16.(5分)计算:4sin60°﹣|3﹣|+()0+()﹣2.
【分析】直接利用绝对值的性质以及特殊角的三角函数值、负整数指数幂的性质、零指数幂的性质分别化简得出答案.
【解答】解:原式=
=2﹣2+3+10
=13.
17.(6分)先化简,再求值:(1﹣)÷,其中x=﹣4.
【分析】根据分式的减法和除法可以化简题目中的式子,然后将x的值代入化简后的式子即可解答本题.
【解答】解:(1﹣)÷
=
=
=,
当x=﹣4时,原式===.
18.(8分)“端午节”是我国的传统佳节,民间历来有吃“粽子”的习俗.龙岗天虹超市为了解市民对去年销量较好的肉馅粽、豆沙馅粽、红枣馅粽、蛋黄馅粽(以下分别用A、B、C、D表示)这四种不同口味粽子的喜爱情况,在节前对在天虹购物的m名市民进行了抽样调查,并将调查情况绘制成如下两幅不完整统计图.
请根据以上信息回答:
(1)m= 20 ,n= 30 ;
(2)并请根据以上信息补全条形统计图;
(3)扇形统计图中,C所对应的扇形的圆心角度数是 72 度;
(4)天虹超市计划进货10000个粽子用于销售,请你估计将进货红枣馅粽多少个?
【分析】(1)根据喜爱B的人数除以B所占的比例,可得总人数,根据喜爱A的人数比上总人数,可得n,根据单位1减A、B、D的百分比,可得m;
(2)根据总人数乘以C所占的百分比,可得喜爱C的人数,即可补全条形统计图;
(3)根据C所占的百分比乘以360°可得C所对应的扇形的圆心角度数;
(4)根据红枣馅粽所占的百分比,可得答案.
【解答】解:(1)60÷10%=600(名),600﹣180﹣60﹣240=120(名),
120÷600×100%=20%,即m=20,180÷600×100%=30%,即n=30,
故答案为:20,30;
(2)600﹣180﹣60﹣240=120(名),
补全条形统计图如图:
(3)20%×360°=72°;
故答案为:72;
(4)10000×20%=2000(个),
答:估计将进货红枣馅粽2000个.
19.(8分)如图,AB是⊙O的直径,BD平分∠ABC,DE⊥BC.
(1)求证:DE是⊙O的切线;
(2)若CE=2,DE=5,求⊙O的半径.
【分析】(1)连接OD,根据角平分线定义和等腰三角形性质即可证明OD∥BE,由DE⊥BE,可得OD⊥DE,进而可得DE是⊙O的切线;
(2)连接AC,根据圆周角定理和垂径定理证明四边形FDEC是矩形,再利用勾股定理即可求出⊙O的半径.
【解答】(1)证明:如图,连接OD,
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠DBC,
又∵OB=OD,
∴∠ABD=∠ODB,
∴∠ODB=∠DBC,
∴OD∥BE,
∵DE⊥BE,
∴OD⊥DE,
∴DE是⊙O的切线;
(2)如图,连接AC,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠FCE=90°,
又∵∠FDE=90°,∠DEC=90°,
∴四边形FDEC是矩形,
∴DF=CE=2,FC=DE=5.
设⊙O的半径为r,
在Rt△OAF中(r﹣2)2+52=r2,
∴.
20.(8分)某校今年新改造了一片绿化带,现计划种植龙舌兰和春兰两种花卉,已知2盆龙舌兰和3盆春兰售价130元,3盆龙舌兰和2盆春兰售价120元.
(1)求每盆龙舌兰和春兰单价.
(2)学校今年计划采购龙舌兰和春兰共400盆,相关资料表明:龙舌兰和春兰的成活率分别为70%和90%,学校明年都要将枯死的花卉补上相同的新花卉,但这两种花卉在明年共补花卉不多于80盆,应如何选购花卉,使今年购买花卉的费用最低?并求出最低费用.
【分析】(1)直接利用2盆龙舌兰和3盆春兰售价130元,3盆龙舌兰和2盆春兰售价120元,分别得出等式组成方程组求出答案;
(2)首先设购买龙舌兰m盆,则购买春兰(400﹣m)盆,再利用两种花的成活率得出购买龙舌兰的取值范围,进而表示出总费用,求出答案.
【解答】解:(1)设龙舌兰的单价为x元/盆,春兰的单价为y元/盆,
依题意得:,
解得:,
答:每盆龙舌兰的单价为20元,每盆春兰的单价为30元;
(2)设购买龙舌兰m盆,则购买春兰(400﹣m)盆,总费用为w元,
∴30%m+10%(400﹣m)≤80,
∴m≤200,
∴w=20m+30(400﹣m)
=﹣10m+12000,
∵﹣10<0,
∴w随m的增大而减小,
当m=200,
∴wmin=﹣10×20+12000=10000,
∴400﹣m=400﹣200=200,
答:购买龙舌兰200盆,则购买春兰200盆,总费用最低为10000元.
21.(10分)如图1,分别以△ABC的AB、AC边为斜边向外作等腰直角三角形ABD和等腰直角三角形ACF,点G是AC的中点,连接DG、BF.
(1)求证:△ADG∽△ABF;
(2)如图2,若∠BAC=90°,AB=2,AC=3,求∠AGD的正切值;
(3)如图3,以△ABC的BC边为斜边向外作等腰直角三角形BCE,连接EG,试探究线段DG、EG的关系,并加以证明.
【分析】(1)根据两边成比例夹角相等两三角形相似证明即可.
(2)由△ADG∽△ABF,推出∠AGD=∠DFB,可得结论.
(3)结论:DG=EG且DG⊥EG.证明△ECG∽△BCF,推出,∠EGC=∠BFC,由△ADG∽△ABF得,,∠AGD=∠AFB,银泰城DG=EG,∠AGD+∠EGC=∠AFB+∠BFC=90°,可得结论.
【解答】(1)证明:如图1中,
∵△ABD和△ACF是等腰直角三角形,
∴,∠DAB=∠CAF=45°,
∵∠DAB=∠CAF=45°,
∴∠DAB+∠BAC=∠CAF+∠BAC,
即∠DAG=∠BAF,
又∵点G是AC的中点,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴△ADG∽△ABF.
(2)解:如图2中,
∵∠BAC=90°,∠DAB+∠CAF+∠BAC=180°,
∴D、A、F三点共线,
∵,,
∴AD=BD=2,AF=3,
∵△ADG∽△ABF,
∴∠AGD=∠DFB,
在Rt△BDF中,.
(3)解:如图3中,结论:DG=EG且DG⊥EG.
理由如下:∵△BCE和△ACF是等腰直角三角形,
∴,∠ECB=∠ACF=45°,
∴∠BCE+∠ACB=∠ACF+∠ACB,
即∠ECG=∠BCF,
∴△ECG∽△BCF,
∴,∠EGC=∠BFC,
由△ADG∽△ABF得,,∠AGD=∠AFB,
∴DG=EG,∠AGD+∠EGC=∠AFB+∠BFC=90°,
∴∠DGE=90°,
∴DG=EG且DG⊥EG.
22.(10分)如图1,直线l:y=x﹣4与x轴、y轴分别交于A、B两点,二次函数y=ax2﹣2ax+3(a<0)的图象经过点A,交y轴于点C.
(1)求该二次函数的表达式;
(2)已知点M是抛物线上的一个动点,经过点M作x轴的垂线MD,交直线l于点E,过点C作CD⊥MD,垂足为D,连接CM.设点M的横坐标为m.
①若CE∥OM,求m的值.
②如图2,将△CDM绕点C顺时针旋转得到△CD'M',且旋转角∠MCM'=∠OAB,当点M的对应点M'落在坐标轴上时,求m的值.
【分析】(1)用待定系数法即可求解;
(2)①由EM=OC=3,得到,即可求解;
②第一种情况:如图若点M(m,﹣m2+2m+3),则MN=m,ON=﹣m2+2m+3,由ON+CN=3,即可求解;第二种情况:由△CNH∽△CPM′和△CNH∽△HQM,确定线段间的关系,进而求解.
【解答】解:(1)∵与x轴交于点A,
∴A(3,0),
又∵y=ax2﹣2ax+3(a<0)过点A,
∴0=a×32﹣2×3a+3,
∴a=﹣1,
∴y=﹣x2+2x+3;
(2)①如图,若CE∥OM,因为OC∥EM,
则四边形COME为平行四边形(其中点E在点M上侧),
∴CO=EM,
∵抛物线y=﹣x2+2x+3,
∴EM=OC=3,
设点M(m,﹣m2+2m+3)则点E(m,),
∴,
解得m=;
②第一种情况:如图若点M(m,﹣m2+2m+3),则MN=m,ON=﹣m2+2m+3,
又∵tan∠MCM′=tan∠OAB=,
∴CN=,
∵ON+CN=3,
∴,
解得;
第二种情况:如图过M作MH⊥CM′交CM′于点H,过点H作NQ∥x轴交y轴于点N交MD于点Q,
∵tan∠MCM′=tan∠OAB=,
在Rt△CHM中,设CH=3a,则MH=4a,CM=5a,
又∵CM′=CM=5a,
∴HM′=CM′﹣CH=2a,
∵△CNH∽△COM′,
∴,
∴,,
又∵△CNH∽△HQM,
∴,
∴,
∴,
∴,
又∵ON+MQ=yM
∴,
解得;
综上所述:,,.
1
2
3
1
(1,1)
(2,1)
(3,1)
2
(1,2)
(2,2)
(3,2)
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