2021年福建省泉州市中考数学二检试卷
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一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的.
1.(4分)﹣的绝对值是( )
A.5 B.﹣5 C.﹣ D.
2.(4分)截至2021年2月3日,“天问一号”火星探测器总飞行里程已超过4.5亿公里,距地球约170000000公里.将数字170000000用科学记数法表示为( )
A.1.7×108 B.17×107 C.0.17×109 D.170×106
3.(4分)下列图形中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
4.(4分)下列运算正确的是( )
A.a2•a3=a5 B.a2+a3=a5 C.(a3)2=a5 D.(3a)2=6a2
5.(4分)如图,该几何体的左视图是( )
A. B. C. D.
6.(4分)下列事件中,是随机事件的是( )
A.从背面朝上的5张红桃和5张梅花扑克牌中抽取一张牌,恰好是方块
B.抛掷一枚普通硬币9次是正面,抛掷第10次恰好是正面
C.从装有10个黑球的不透明箱子中随机摸出1个球,恰好是黑球
D.抛掷一枚质地均匀的正方体骰子,出现的点数不是奇数就是偶数
7.(4分)如图,数轴上两点M、N所对应的实数分别为m、n,则m+n的结果可能是( )
A.1 B. C.0 D.﹣1
8.(4分)如图,在矩形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,EO⊥AC于点O,交BC于点E,若△ABE的周长为5,AB=2,则AD的长为( )
A.2 B.2.5 C.3 D.4
9.(4分)如图,在6×6的网格图中,⊙O经过格点A、B、D,点C在格点上,连接AC交⊙O于点E,连接BD、DE,则sin∠BDE的值为( )
A. B. C. D.2
10.(4分)已知二次函数y=ax2﹣2ax+3(a>0),当0≤x≤m时,3﹣a≤y≤3,则m的取值范围为( )
A.0≤m≤1 B.0≤m≤2 C.1≤m≤2 D.m≥2
二、填空题:本题共6小题,每小题4分,共24分.把答案填在答题卡的相应位置.
11.(4分)不等式2x﹣6>0的解集是 .
12.(4分)若n边形的每一个外角都为45°,则n的值为 .
13.(4分)某校数学课外兴趣小组10个同学数学素养测试成绩如图所示,则该兴趣小组10个同学的数学素养测试成绩的众数是 分.
14.(4分)若x﹣2y2=﹣4,则﹣3x+6y2的值为 .
15.(4分)如图所示的图案是我国汉代数学家赵爽在注解《周髀算经》中“赵爽弦图”经修饰后的图形,四边形ABCD与四边形EFGH均为正方形,点H是DE的中点,阴影部分的面积为24,则AD的长为 .
16.(4分)如图,点A、C为反比例函数y1=﹣上的动点,点B、D为反比例函数y2=上的动点,若四边形ABCD为菱形,则该菱形边长的最小值为 .
三、解答题:本题共9小题,共86分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.在答题卡的相应位置内作答.
17.(8分)解方程组:.
18.(8分)先化简,再求值:(﹣1)÷,其中a=1+.
19.(8分)如图,在▱ABCD中,点E、F分别在边CB、AD的延长线上,且BE=DF,EF分别与AB、CD交于点G、H.求证:AG=CH.
20.(8分)如图三角形纸片ABC中,∠A=30°,AC=,点P为AB边上的一点(点P不与点A、B重合),连接CP,将△ACP沿着CP折叠得到△A'CP.
(1)求作△A'CP;(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
(2)若∠BPA'=30°,求点P到直线AC的距离.
21.(8分)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=6,将△ABC绕点B按顺时针方向旋转得到△DBE,当点E恰好落在线段AB上时,连接AD,∠ABD的平分线BF交AD于点F,连接EF.
(1)求EF的长;
(2)求证:C、E、F三点共线.
22.(10分)某超市销售一款果冻,4月底以22元/千克购入200千克,5月10日再以22.5元/千克购入120千克.如表是这些果冻的销售记录,图象是其销售利润y(元)与销售量x(千克)之间的函数关系.
时间
销售记录
5月1日至7日
售价25元/千克,一共售出150千克
5月8日至9日
“五一”长假结束,这两天以成本价促销
5月10日至20日
售价25元/千克,全部售完,共获利780元
请根据上述信息,解答问题:
(1)5月1日至7日,该超市销售这款果冻共获利多少元?
(2)求5月10日至5月20日期间销售利润y(元)与销售量x(千克)之间的函数关系式,并直接写出x的取值范围.
23.(10分)随着互联网的快速发展,人们的生活越来越离不开快递,某快递公司邮寄每件包裹的收费标准是:重量小于或等于1千克的收费10元;重量超过1千克的部分,每超过1千克(不足1千克按1千克计算)需再收费2元.下表是该公司某天9:00~10:00统计的收件情况:
重量G(千克)
0<G≤1
1<G≤2
2<G≤3
3<G≤4
4<G≤5
G>5
件数
135
140
110
65
50
0
试根据以上所提供的信息,解决下列问题:
(1)求包裹重量为1<G≤2的概率;
(2)小东打算在该公司邮寄一批每件3千克的包裹到不同地方,现有两种付费方式供他选择:①按该公司收费标准付费;②按上表中的平均费用付费.问:他选择哪种方式付费合算?说明理由.
24.(13分)如图1,在⊙O中,点A是优弧BAC上的一点,点I为△ABC的内心,连接AI并延长交⊙O于点D,连接OD交BC于点E,连接BI.
(1)求证:OD⊥BC;
(2)连接DB,求证:DB=DI;
(3)如图2,若BC=24,tan∠OBC=,当B、O、I三点共线时,过点D作DG∥BI,交⊙O于点G,求DG的长.
25.(13分)已知顶点为D的抛物线y=a(x﹣3)2(a≠0)交y轴于点C(0,3),且与直线l交于不同的两点A、B(A、B不与点D重合).
(1)求抛物线的解析式;
(2)若∠ADB=90°,
①试说明:直线l必过定点;
②过点D作DF⊥l,垂足为点F,求点C到点F的最短距离.
2021年福建省泉州市中考数学二检试卷
参考答案与试题解析
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的.
1.(4分)﹣的绝对值是( )
A.5 B.﹣5 C.﹣ D.
【分析】直接利用绝对值的定义得出答案.
【解答】解:﹣的绝对值是:.
故选:D.
2.(4分)截至2021年2月3日,“天问一号”火星探测器总飞行里程已超过4.5亿公里,距地球约170000000公里.将数字170000000用科学记数法表示为( )
A.1.7×108 B.17×107 C.0.17×109 D.170×106
【分析】用科学记数法表示较大的数时,一般形式为a×10n,其中1≤|a|<10,n为整数,且n比原来的整数位数少1,据此判断即可.
【解答】解:170000000=1.7×108.
故选:A.
3.(4分)下列图形中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【分析】根据轴对称及中心对称概念,结合选项即可得出答案.
【解答】解:A、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、是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不合题意;
C、既是轴对称图形,又是中心对称图形,故本选项符合题意;
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:C.
4.(4分)下列运算正确的是( )
A.a2•a3=a5 B.a2+a3=a5 C.(a3)2=a5 D.(3a)2=6a2
【分析】A、根据同底数幂的运算法则判断即可;B、根据同类项定义判断即可;C、根据幂的乘方运算法则判断即可;D、根据积的乘方运算法则计算即可.
【解答】解:A、a2•a3=a5,正确;
B、a2+a3不是同类项,不能合并,故不正确;
C、(a3)2=a6,故不正确;
D、(3a)2=9a2,故不正确,
故选:A.
5.(4分)如图,该几何体的左视图是( )
A. B. C. D.
【分析】找到从左面看所得到的图形即可,注意所有的看到的棱都应表现在左视图中.
【解答】解:从左面看,是一列两个矩形.
故选:B.
6.(4分)下列事件中,是随机事件的是( )
A.从背面朝上的5张红桃和5张梅花扑克牌中抽取一张牌,恰好是方块
B.抛掷一枚普通硬币9次是正面,抛掷第10次恰好是正面
C.从装有10个黑球的不透明箱子中随机摸出1个球,恰好是黑球
D.抛掷一枚质地均匀的正方体骰子,出现的点数不是奇数就是偶数
【分析】根据事件发生的可能性大小判断即可.
【解答】解:A、从背面朝上的5张红桃和5张梅花扑克牌中抽取一张牌,恰好是方块是不肯能事件,不符合题意;
B、抛掷一枚普通硬币9次是正面,抛掷第10次恰好是正面是随机事件,符合题意;
C、从装有10个黑球的不透明箱子中随机摸出1个球,恰好是黑球是必然事件,不符合题意;
D、抛掷一枚质地均匀的正方体骰子,出现的点数不是奇数就是偶数是必然事件,不符合题意,
故选:B.
7.(4分)如图,数轴上两点M、N所对应的实数分别为m、n,则m+n的结果可能是( )
A.1 B. C.0 D.﹣1
【分析】根据m,n的范围求出m+n的范围即可.
【解答】解:由数轴知:﹣3<m<﹣2,1<n<2.
∴﹣2<m+n<0.
∴m+n的值可能为﹣1.
故选:D.
8.(4分)如图,在矩形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,EO⊥AC于点O,交BC于点E,若△ABE的周长为5,AB=2,则AD的长为( )
A.2 B.2.5 C.3 D.4
【分析】由矩形的性质可得AO=CO,由线段垂直平分线的性质可得AE=EC,即可求解.
【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴AO=CO,BC=AD,
∵EO⊥AC,
∴AE=EC,
∵△ABE的周长为5,
∴AB+AE+BE=5,
∴2+BC=5,
∴BC=3=AD,
故选:C.
9.(4分)如图,在6×6的网格图中,⊙O经过格点A、B、D,点C在格点上,连接AC交⊙O于点E,连接BD、DE,则sin∠BDE的值为( )
A. B. C. D.2
【分析】连接OD与AC相交与点F,在Rt△AOF中可求出AF的长,根据圆周角定理可知∠BDE=∠A,即求∠A的正弦值,即可得出答案.
【解答】解:连接OD与AC相交与点F,
在Rt△AOF中,OF=1,AO=2,
∴AF=,
∵∠BDE=∠A,
∴sin∠BDE=sin∠OAF=.
故选:B.
10.(4分)已知二次函数y=ax2﹣2ax+3(a>0),当0≤x≤m时,3﹣a≤y≤3,则m的取值范围为( )
A.0≤m≤1 B.0≤m≤2 C.1≤m≤2 D.m≥2
【分析】根据题目中的函数解析式和二次函数的性质,可以求得m的取值范围.
【解答】解:二次函数y=ax2﹣2ax+3=a(x﹣1)2﹣a+3(a>0),
∴该函数图象开口向上,对称轴是直线x=1,当x=1时,该函数取得最小值﹣a+3,
∵当0≤x≤m时,3﹣a≤y≤3,当y=3时,x=2或x=0,
∴1≤m≤2,
故选:C.
二、填空题:本题共6小题,每小题4分,共24分.把答案填在答题卡的相应位置.
11.(4分)不等式2x﹣6>0的解集是 x>3 .
【分析】移项、系数化成1即可求解.
【解答】解:移项,得2x>6,
系数化成1得x>3.
故答案是:x>3.
12.(4分)若n边形的每一个外角都为45°,则n的值为 8 .
【分析】利用多边形的外角和360°除以45°即可得到n的值.
【解答】解:∵n边形的的外角和为360°,每一个外角都为45°,
∴n=360°÷45°=8,
故答案为:8.
13.(4分)某校数学课外兴趣小组10个同学数学素养测试成绩如图所示,则该兴趣小组10个同学的数学素养测试成绩的众数是 92 分.
【分析】根据众数的定义即可求解.
【解答】解;在这一组数据中92出现次数最多,故众数是92分.
故答案为:92.
14.(4分)若x﹣2y2=﹣4,则﹣3x+6y2的值为 12 .
【分析】将﹣3x+6y2变形为﹣3(x﹣2y2),再把x﹣2y2=﹣4代入即可得解.
【解答】解:∵x﹣2y2=﹣4,
∴﹣3x+6y2=﹣3(x﹣2y2)=﹣3×(﹣4)=12,
故答案为:12.
15.(4分)如图所示的图案是我国汉代数学家赵爽在注解《周髀算经》中“赵爽弦图”经修饰后的图形,四边形ABCD与四边形EFGH均为正方形,点H是DE的中点,阴影部分的面积为24,则AD的长为 .
【分析】由四边形ABCD与四边形EFGH均为正方形,点H是DE的中点,可知E、F、G分别为AF、BG、CH的中点,可推出阴影部分的四个直角三角形面积相等,每一个都为正方形EFGH面积的,从而阴影部分总面积为正方形EFGH面积的3倍,即可得正方形EFGH面积为8,继而得DH=EH=AE=,由勾股定理可求得AD的长.
【解答】解:由四边形ABCD与四边形EFGH均为正方形,点H是DE的中点,可知E、F、G分别为AF、BG、CH的中点,
且AE=EH=DH=HG=CG=FG=BF=EF=BE,
∴S△AEH=S△DHG=S△CGF=S△BFE=,
∴S阴影=3×S正方形EFGH=24,
∴S正方形EFGH=8,
∴EH=DH=,
∴DE=2EH=4,
又∠AED=90°,
∴===.
故答案为:2.
16.(4分)如图,点A、C为反比例函数y1=﹣上的动点,点B、D为反比例函数y2=上的动点,若四边形ABCD为菱形,则该菱形边长的最小值为 4 .
【分析】连接AC、BD,过A点作AE⊥x轴于E,过D点作DF⊥x轴于F,如图,利用菱形的性质得到AC⊥BD,利用反比例函数k的几何意义得到S△AOE=3,S△ODF=1,再证明Rt△AOE∽Rt△ODF,利用相似三角形的性质得到OA:OD=:1,所以AD=2OD,利用点D为反比例函数y2=的对称轴与反比例函数图象在一象限的交点时,OD最小得到OD的最小值为2,从而得到AD的最小值为4.
【解答】解:连接AC、BD,过A点作AE⊥x轴于E,过D点作DF⊥x轴于F,如图,
∵四边形ABCD为菱形,
∴AC⊥BD,
∵A为反比例函数y1=﹣上的点,点D为反比例函数y2=上的点,
∴S△AOE=|﹣6|=3,S△ODF=×2=1,
∵∠OAE+∠AOE=90°,∠AOE+∠DOF=90°,
∴∠OAE=∠DOF,
∴Rt△AOE∽Rt△ODF,
∴S△AOE:S△ODF=OA2:OD2=3:1,
∴OA:OD=:1,
∴AD==2OD,
当OD最小时,AD最小,
∵点D为反比例函数y2=的对称轴与反比例函数图象在一象限的交点时,OD最小,
∴OD的最小值为=2,
∴AD的最小值为4,
即该菱形边长的最小值为4.
故答案为4.
三、解答题:本题共9小题,共86分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.在答题卡的相应位置内作答.
17.(8分)解方程组:.
【分析】两个方程中,x或y的系数既不相等也不互为相反数,需要先求出x或y的系数的最小公倍数,即将方程中某个未知数的系数变成其最小公倍数之后,再进行加减.
【解答】解:,
②×2﹣①得:
5y=15,
y=3,
把y=3代入②得:
x=5,
∴方程组的解为.
18.(8分)先化简,再求值:(﹣1)÷,其中a=1+.
【分析】根据分式的运算法则进行化简,然后将a的值代入原式即可求出答案.
【解答】解:原式=÷
=÷
=•
=,
当a=1+时,
原式==.
19.(8分)如图,在▱ABCD中,点E、F分别在边CB、AD的延长线上,且BE=DF,EF分别与AB、CD交于点G、H.求证:AG=CH.
【分析】利用平行四边形的性质得出AF=EC,再利用全等三角形的判定与性质得出答案.
【解答】证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC,∠A=∠C,AD∥BC,
∴∠E=∠F,
∵BE=DF,
∴AF=EC,
在△AGF和△CHE中
,
∴△AGF≌△CHE(ASA),
∴AG=CH.
20.(8分)如图三角形纸片ABC中,∠A=30°,AC=,点P为AB边上的一点(点P不与点A、B重合),连接CP,将△ACP沿着CP折叠得到△A'CP.
(1)求作△A'CP;(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
(2)若∠BPA'=30°,求点P到直线AC的距离.
【分析】(1)根据要求作出图形即可.
(2)如图,过点P作PH⊥AC于H.求出PH即可.
【解答】解:(1)如图,△A'CP即为所求作.
(2)如图,过点P作PH⊥AC于H.
∵∠BPA′=30°,∠A=30°,
∴∠APC=∠CPA′=(180°﹣30°)=75°,
∴∠ACP=75°,
∴AC=AP=,
∴PH=PA=,
∴点P到直线AC的距离为.
21.(8分)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=6,将△ABC绕点B按顺时针方向旋转得到△DBE,当点E恰好落在线段AB上时,连接AD,∠ABD的平分线BF交AD于点F,连接EF.
(1)求EF的长;
(2)求证:C、E、F三点共线.
【分析】(1)将△ABC绕点B按顺时针方向旋转得到△DBE,可得DE=AC=8,BE=BC=6,从而可求AD,由AB=BD,BF平分∠ABD,可得F是AD中点,EF=AD即可得答案;
(2)连接CE,先证∠ABC=2∠1=2∠3,再用∠ABC+∠BCE+∠BEC=180°得2∠3+2∠BEC=180°,从而证明∠3+∠BEC+∠BED=180°即可.
【解答】解:(1)∵∠C=90°,AC=8,BC=6,
∴AB==10,
∵将△ABC绕点B按顺时针方向旋转得到△DBE,
∴AB=BD=10,DE=AC=8,BE=BC=6,∠DEB=∠C=90°,
∴∠AED=90°,AE=AB﹣BE=4,
∴AD==4,
∵BF平分∠ABD,且AB=BD,
∴AF=DF,
Rt△ADE中,EF=AD=2;
(2)连接CE,如图:
由(1)知:BF平分∠ABD,且AB=BD,
∴EF=AD=DF,∠BFD=∠BEG=90°,
∴∠2=∠3,
∵∠DGF=∠BGE,
∴△DFG∽△BEG,
∴∠1=∠2,
∴∠1=∠3,
∵BF平分∠ABD,
∴∠ABD=∠ABC=2∠1,
∴∠ABC=2∠3,
∵BC=BE,
∴∠BEC=∠BCE,
∵∠ABC+∠BCE+∠BEC=180°,
∴2∠3+2∠BEC=180°,
∴∠3+∠BEC=90°,
∴∠3+∠BEC+∠BED=180°,
∴C、E、F三点共线.
22.(10分)某超市销售一款果冻,4月底以22元/千克购入200千克,5月10日再以22.5元/千克购入120千克.如表是这些果冻的销售记录,图象是其销售利润y(元)与销售量x(千克)之间的函数关系.
时间
销售记录
5月1日至7日
售价25元/千克,一共售出150千克
5月8日至9日
“五一”长假结束,这两天以成本价促销
5月10日至20日
售价25元/千克,全部售完,共获利780元
请根据上述信息,解答问题:
(1)5月1日至7日,该超市销售这款果冻共获利多少元?
(2)求5月10日至5月20日期间销售利润y(元)与销售量x(千克)之间的函数关系式,并直接写出x的取值范围.
【分析】(1)由函数的图象可知,由此可得5月1日至7日,该超市销售这款果冻150千克,根据售价和购入即可求解;
(2)根据销售利润求出点B的横坐标,可得B(190,450),设5月10日至5月20日期间销售利润y(元)与销售量x(千克)之间的函数关系式为y=kx+b,由点A、B的坐标即可求解.
【解答】解:(1)150×(25﹣22)=450(元),
答:5月1日至7日,该超市销售这款果冻共获利450元;
(2)5月10日至5月20日期间销售4月底购入果冻获得的利润:(780﹣450)﹣120×(25﹣22.5)=30(元),
5月10日至5月20日期间销售4月底购入果冻的数量:30÷(25﹣22)=10(千克),
∴点B的横坐标:200﹣10=190,
设5月10日至5月20日期间销售利润y(元)与销售量x(千克)之间的函数关系式为y=kx+b,
把(190,450)和(320,780)代入y=kx+b得,
,
解得:,
∴y=x﹣(190≤x≤320).
答:5月10日至5月20日期间销售利润y(元)与销售量x(千克)之间的函数关系式为y=x﹣(190≤x≤320).
23.(10分)随着互联网的快速发展,人们的生活越来越离不开快递,某快递公司邮寄每件包裹的收费标准是:重量小于或等于1千克的收费10元;重量超过1千克的部分,每超过1千克(不足1千克按1千克计算)需再收费2元.下表是该公司某天9:00~10:00统计的收件情况:
重量G(千克)
0<G≤1
1<G≤2
2<G≤3
3<G≤4
4<G≤5
G>5
件数
135
140
110
65
50
0
试根据以上所提供的信息,解决下列问题:
(1)求包裹重量为1<G≤2的概率;
(2)小东打算在该公司邮寄一批每件3千克的包裹到不同地方,现有两种付费方式供他选择:①按该公司收费标准付费;②按上表中的平均费用付费.问:他选择哪种方式付费合算?说明理由.
【分析】(1)包裹重量为1<G≤2的概率,等于1<G≤2的件数除以总件数;
(2)将两种付费方式的费用计算出来进行比较即可.
【解答】解:(1)1<G≤2的概率记为P,
则P=,
∴包裹重量为1<G≤2的概率为28%;
(2)①按公司收费标准付费,则费用S1=10+2×(3﹣1)=10+4=14(元);
②按平均费用付费,则费用S2==;
∵13.02<14,
∴选择平均费用付费合算.
24.(13分)如图1,在⊙O中,点A是优弧BAC上的一点,点I为△ABC的内心,连接AI并延长交⊙O于点D,连接OD交BC于点E,连接BI.
(1)求证:OD⊥BC;
(2)连接DB,求证:DB=DI;
(3)如图2,若BC=24,tan∠OBC=,当B、O、I三点共线时,过点D作DG∥BI,交⊙O于点G,求DG的长.
【分析】(1)证明=,再利用垂径定理可得结论.
(2)想办法证明∠DBI=∠DIB,即可解决问题.
(3)如图2中,连接OG,过点O作OH⊥CG于H,解直角三角形求出OE,再利用全等三角形的性质求出DH,可得结论.
【解答】(1)证明:如图1中,
∵I是△ABC的内心,
∴∠BAD=∠CAD,
∴=,
∴OD⊥BC.
(2)证明:如图1中,连接BD.
∵I是△ABC的内心,
∴∠BAI=∠CAI,∠ABI=∠CBI,
∵∠DIB=∠BAI+∠ABI,∠DBI=∠CBI+∠CBD,∠CBD=∠CAI,
∴∠DBI=∠DIB,
∴DB=DI.
(3)解:如图2中,连接OG,过点O作OH⊥DG于H.
∵OD⊥BC,
∴BE=EC=12,
∵tan∠OBE==,
∴OE=5,
∵DG∥OB,
∴∠BOE=∠ODH,
∵∠BEO=∠OHD=90°,OB=OD,
∴△OBE≌△ODH(AAS),
∴OE=DH=5,
∵OH⊥DG,
∴DH=HG=5,
∴DG=10.
25.(13分)已知顶点为D的抛物线y=a(x﹣3)2(a≠0)交y轴于点C(0,3),且与直线l交于不同的两点A、B(A、B不与点D重合).
(1)求抛物线的解析式;
(2)若∠ADB=90°,
①试说明:直线l必过定点;
②过点D作DF⊥l,垂足为点F,求点C到点F的最短距离.
【分析】(1)用待定系数法求解即可;
(2)①依题意可设A(x1,y1),B(x2,y2),y1y2≠0,过点A、B向x轴作垂线,垂足分别为P、Q,顶点坐标为(3,0),判定△APD∽△DQB,可得比例式,用x1,x2表示出y1y2;设直线l的解析式为y=kx+b(k≠0),将其与抛物线解析式联立,解方程组,用k和b表示出x1+x2和y1y2,从而可得关于k和b的方程,解得k与b的关系,则可得结论;②由题意可得点F在以DE为直径的圆上,由勾股定理求得CG的值,在△CFG中,由三角形的三边关系可得答案.
【解答】解:(1)把点C(0,3)代入y=a(x﹣3)2,得:9a=3,
∴a=,
∴抛物线的解析式为y=(x﹣3)2;
(2)①证明:依题意可设A(x1,y1),B(x2,y2),y1y2≠0,过点A、B向x轴作垂线,垂足分别为P、Q,顶点坐标为(3,0),
∴∠APD=∠DQB=90°,
∵∠ADB=90°,
∴∠ADP+∠QDB=90°.
又∵∠ADP+∠PAD=90°,
∴∠PAD=∠QDB,
∴△APD∽△DQB,
∴=,即,
∴y1y2=3(x1+x2)﹣x1x2﹣9.
设直线l的解析式为y=kx+b(k≠0),
联立,得x2﹣(3k+6)x+(9﹣3b)=0,
∴△=(3k+6)2﹣4(9﹣3b)=9k2+36k+12b>0,
∴x=,
∴x1+x2=3k+6,x1x2=9﹣3b,
∴y1y2=3(3k+6)﹣(9﹣3b)﹣9
=9k+3b
=3(3k+b).
∵y1y2=(kx1+b)(kx2+b)
=k2x1x2+kb(x1+x2)+b2
=k2(9﹣3b)+kb(3k+6)+b2
=9k2+6kb+b2
=(3k+b)2,
∴(3k+b)2=3(3k+b),
∴(3k+b)(3k+b﹣3)=0,
∴3k+b=0(不合题意,舍去),或3k+b﹣3=0,
当3k+b﹣3=0,即b=3﹣3k时,y=kx+3﹣3k=k(x﹣3)+3,
令x﹣3=0,则y=3,
∴直线l必过定点E(3,3);
②∵点D(3,0),点E(3,3),点C(0,3),
∴DE=3,
∵DF⊥l,
∴点F在以DE为直径的圆上,设圆心为G,则点G(3,),
∴CG==.
如图,连接CG、FG,则CF≥|CG﹣FG|=﹣=.
当且仅当点F在线段CG上时,上式取“=“,
∴CF的最小值为.
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