2020年浙江省宁波市奉化实验学校中考数学模拟试卷 解析版
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一.选择题(共8小题)
1.如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,点P在直线y=﹣2x+8上,且点P的横坐标是2,过点P分别向x轴、y轴作垂线,交反比例函数y=的图象于点A、点B,则四边形OAPB的面积是( )
A.4 B. C. D.5
2.如图,矩形ABCD中,E是AD的中点,将△ABE沿BE折叠使点A落在点G处,延长BG交CD于点F,连接EF,若CF=1,DF=2,则BC的长是( )
A.3 B. C.5 D.2
3.对于二次函数y=x2﹣6x+a,在下列几种说法中:①当x<2时.y随x的增大而减小;②若函数的图象与x轴有交点,则a≥9;③若a=8,则二次函数y=x2﹣6x+a(2<x<4)的图象在x轴的下方;④若将此函数的图象绕坐标
原点旋转180°,则旋转后的函数图象的顶点坐标为(﹣3,9﹣a),其中正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.如图,已知⊙O1与⊙O2的半径分别为2和1,且两圆外切,点A为⊙O1上一点,∠AO1O2=30°,点P为线段O1O2上的一个动点,过P作O1A的平行线l,如果在⊙O2上有且仅有2个点到直线l的距离为,则O1P的取值范围是( )
A.<O1P≤ B.<O1P<3 C.<O1P≤ D.<O1P<
5.某宾馆共有80间客房.宾馆负责人根据经验作出预测:今年7月份,每天的房间空闲数y(间)与定价x(元/间)之间满足y=x﹣42(x≥168).若宾馆每天的日常运营成本为5000元,有客人入住的房间,宾馆每天每间另外还需支出28元的各种费用,宾馆想要获得最大利润,同时也想让客人得到实惠,应将房间定价确定为( )
A.252元/间 B.256元/间 C.258元/间 D.260元/间
6.不等式组的解集,在数轴上表示正确的是( )
A. B.
C. D.
7.如图,点A在反比例函数y=(x>0)的图象上,过点A作AB⊥x轴,垂足为点B,点C在y轴上,则△ABC的面积为( )
A.3 B.2 C. D.1
8.如图,在平面直角坐标系中,将△ABO沿x轴向右滚动到△AB1C1的位置,再到△A1B1C2的位置……依次进行下去,若已知点A(4,0),B(0,3),则点C100的坐标为( )
A.(1200,) B.(600,0) C.(600,) D.(1200,0)
二.填空题(共8小题)
9.一张直角三角形纸片ABC,∠ACB=90°,AB=10,AC=6,点D为BC边上的任一点,沿过点D的直线折叠,使直角顶点C落在斜边AB上的点E处,当△BDE是直角三角形时,则CD的长为 .
10.如图,四边形OAA1B1是边长为1的正方形,以对角线OA1为边作第二个正方形OA1A2B2.连接AA2,得到△AA1A2;再以对角线OA2为边作第三个正方形OA2A3B3,连接A1A3,得到△A1A2A3;再以对角线OA3为边作第四个正方形,连接A2A4,得到△A2A3A4……记△AA1A2、△A1A2A3、△A2A3A4的面积分别为S1、S2、S3,如此下去,则Sn= .
11.矩形ABCD中,E为AD边上一点,将矩形沿BE翻折后,点A的对应点为A',延长EA'交BC于点F,若∠ABE=35°,则∠BFE的大小为 度.
12.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=8,BC=6,将△ABC绕顶点C逆时针旋转得到△A'B'C,AC与A'B'相交于点P.则CP的最小值为 .
13.平行四边形的两条邻边的长分别是方程x2﹣7x+1=0的两根,则该平行四边形的周长是 .
14.如图,△ABC中,点D,E分别是AB,AC的中点,连接DE并延长交△ABC的外角∠ACM的角平分线于点F,若BC=6,AC=10,则线段DF的长为 .
15.平面直角坐标系中,将抛物线y=﹣x2平移得到抛物线C,如图所示,且抛物线C经过点A(﹣1,0)和B(0,3),点P是抛物线C上第一象限内一动点,过点P作x轴的垂线,垂足为Q,则OQ+PQ的最大值为 .
16.如图,在△ABC中,AC=BC,将△ABC绕点A逆时针旋转60°,得到△ADE.若AB=2,∠ACB=30°,则线段CD的长度为 .
三.解答题(共13小题)
17.如图,BD是正方形ABCD的对角线,线段BC在其所在的直线上平移,将平移得到的线段记为PQ,连接PA,过点Q作QO⊥BD,垂足为O,连接OA、OP.
(1)如图①所示,求证:AP=OA;
(2)如图②所示,PQ在BC的延长线上,如图③所示,PQ在BC的反向延长线上,猜想线段AP、OA之间有怎样的数量关系?请直接写出你的猜想,不需证明.
18.如图,在平面直角坐标系中,矩形ABCD的边AB在x轴上,AB、BC的长分别是一元二次方程x2﹣7x+12=0的两个根(BC>AB),OA=2OB,边CD交y轴于点E,动点P以每秒1个单位长度的速度,从点A出发沿折线段AD﹣DE向点E运动,运动的时间为t(0≤t≤6)秒,设△BPE的面积为S.
(1)求点D的坐标;
(2)求S关于t的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
(3)在点P运动的过程中,是否存在点P,使△BEP是以BE为腰的等腰三角形?若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
19.如图,AB为⊙O的直径,C为⊙O上的一点,∠BCH=∠A,∠H=90°,HB的延长线交⊙O于点D,连接CD.
(1)求证:CH是⊙O的切线;
(2)若B为DH的中点,求tanD的值.
20.如图①,直线y=﹣x+2与x轴,y轴分别交于A,B两点,以A为顶点的抛物线经过点B,点P是抛物线上一点,连接OP,AP.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若△AOP的面积是3,求P点坐标;
(3)如图②,动点M,N同时从点O出发,点M以1个单位长度/秒的速度沿x轴正半轴方向匀速运动,点N以个单位长度/秒的速度沿y轴正半轴方向匀速运动,当其中一个动点停止运动时,另一个动点也随之停止运动,过点N作NE∥x轴交直线AB于点E.若设运动时间为t秒,是否存在某一时刻,使四边形AMNE是菱形?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
21.如图,AB,CD是⊙O的直径,AB过弦CE的中点F,过点D作⊙O的切线交CE的延长线于点P,连接BD交CE于点G.
(1)求证:PD=PG;
(2)若OC=4,PG=6,求CE的长.
22.如图,在四边形ABCD中,BC∥AD,BC=AD,点E为AD的中点,点F为AE的中点,AC⊥CD,连接BE、CE、CF.
(1)判断四边形ABCE的形状,并说明理由;
(2)如果AB=4,∠D=30°,点P为BE上的动点,求△PAF的周长的最小值.
23.某汽车销售公司一位销售经理1~5月份的汽车销售统计图如下:
(1)已知1月的销售量是2月的销售量的3.5倍,则1月的销售量为 辆.在图2中,2月的销售量所对应的扇形的圆心角大小为 .
(2)补全图1中销售量折线统计图.
(3)已知4月份销售的车中有3辆国产车和2辆合资车,国产车分别用G1、G2、G3表示,合资车分别用H1、H2表示,现从这5辆车中随机抽取两辆车参加公司的回馈活动,请用列举法(画树状图或列表)求出“抽到的两辆车都是国产车“的概率.
24.如图,AB是⊙O的直径,点C为⊙O上一点,OE⊥BC于点H,交⊙O于点E,点D为OE的延长线上一点,DC的延长线与BA的延长线交于点F,且∠BOD=∠BCD,连接BD、AC、CE.
(1)求证:DF为⊙O的切线;
(2)过E作EG⊥FD于点G,求证:△CHE≌△CGE;
(3)如果AF=1,sin∠FCA=,求EG的长.
25.如图1,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A、B两点,与y轴的负半轴交于点C,已知抛物线的对称轴为直线x=,B、C两点的坐标分别为B(2,0),C(0,﹣3).点P为直线BC下方的抛物线上的一个动点(不与B、C两点重合).
(1)求此抛物线的解析式;
(2)如图1,连接PB、PC得到△PBC,问是否存在着这样的点P,使得△PBC的面积最大?如果存在,求出面积的最大值和此时点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
(3)如图2,连接AP交线段BC于点D,点E为线段AD的中点,过点D作DM⊥AB于点M,DN⊥AC于点N,连接EM、EN,则在点P的运动过程中,∠MEN的大小是否为定值?如果是,求出这个定值;如果不是,请说明理由.
26.如图,在Rt△ABC中,AC=BC=4,∠ACB=90°,正方形BDEF的边长为2,将正方形BDEF绕点B旋转一周,连接AE、BE、CD.
(1)请找出图中与△ABE相似的三角形,并说明理由;
(2)求当A、E、F三点在一直线上时CD的长;
(3)设AE的中点为M,连接FM,试求FM长的取值范围.
27.节能又环保的油电混合动力汽车,既可以用油做动力行驶,也可以用电做动力行驶,某品牌油电混合动力汽车从甲地行驶到乙地,若完全用油做动力行驶,则费用为80元;若完全用电做动力行驶,则费用为30元,已知汽车行驶中每千米用油费用比用电费用多0.5元.
(1)求:汽车行驶中每千米用电费用是多少元?甲、乙两地的距离是多少千米?
(2)若汽车从甲地到乙地采用油电混合动力行驶,且所需费用不超过50元,则至少需要用电行驶多少千米?
28.如图,是具有公共边AB的两个直角三角形,其中,AC=BC,∠ACB=∠ADB=90°.
(1)如图1,若延长DA到点E,使AE=BD,连接CD,CE.
①求证:CD=CE,CD⊥CE;
②求证:AD+BD=CD;
(2)若△ABC与△ABD位置如图2所示,请直接写出线段AD,BD,CD的数量关系.
29.如图,抛物线y=ax2+bx+2交x轴于点A(﹣3,0)和点B(1,0),交y轴于点C.
(1)求这个抛物线的函数表达式.
(2)点D的坐标为(﹣1,0),点P为第二象限内抛物线上的一个动点,求四边形ADCP面积的最大值.
(3)点M为抛物线对称轴上的点,问:在抛物线上是否存在点N,使△MNO为等腰直角三角形,且∠MNO为直角?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
2020年浙江省宁波市奉化实验学校中考数学模拟试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,点P在直线y=﹣2x+8上,且点P的横坐标是2,过点P分别向x轴、y轴作垂线,交反比例函数y=的图象于点A、点B,则四边形OAPB的面积是( )
A.4 B. C. D.5
【分析】将点P的横坐标x=2,代入直线y=﹣2x+8可求出点P的坐标,进而求出矩形OCPD的面积,根据反比例函数k的几何意义,可得S△AOC=S△BOD=2,进而求出四边形OAPB的面积,最后做出选择.
【解答】解:如图,当x=2时,y=﹣2×2+8=4,即点P(2,4),
∴S矩形OCPD=2×4=8,
又∵点A、点B在反比例函数y=的图象上,
∴S△AOC=S△BOD=|k|=×4=2,
∴S四边形OAPB=8﹣2﹣2=4,
故选:A.
2.如图,矩形ABCD中,E是AD的中点,将△ABE沿BE折叠使点A落在点G处,延长BG交CD于点F,连接EF,若CF=1,DF=2,则BC的长是( )
A.3 B. C.5 D.2
【分析】首先过点E作EM⊥BC于M,交BF于N,易证得△ENG≌△BNM(AAS),MN是△BCF的中位线,根据全等三角形的性质,即可求得GN=MN,由折叠的性质,可得BG=3,继而求得BF的值,又由勾股定理,即可求得BC的长.
【解答】解:过点E作EM⊥BC于M,交BF于N,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=∠ABC=90°,AD=BC,
∵∠EMB=90°,
∴四边形ABME是矩形,
∴AE=BM,
由折叠的性质得:AE=GE,∠EGN=∠A=90°,
∴EG=BM,
∵∠ENG=∠BNM,
∴△ENG≌△BNM(AAS),
∴NG=NM,
∴CM=DE,
∵E是AD的中点,
∴AE=ED=BM=CM,
∵EM∥CD,
∴BN:NF=BM:CM,
∴BN=NF,
∴NM=CF=,
∴NG=,
∵BG=AB=CD=CF+DF=3,
∴BN=BG﹣NG=3﹣=,
∴BF=2BN=5,
∴BC===2,
故选:D.
3.对于二次函数y=x2﹣6x+a,在下列几种说法中:①当x<2时.y随x的增大而减小;②若函数的图象与x轴有交点,则a≥9;③若a=8,则二次函数y=x2﹣6x+a(2<x<4)的图象在x轴的下方;④若将此函数的图象绕坐标
原点旋转180°,则旋转后的函数图象的顶点坐标为(﹣3,9﹣a),其中正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】根据抛物线的对称轴及开口方向可判断函数的增减变化;根据判别式△可得a的取值范围;当a=8时,解方程可得其与x轴的交点坐标;将原抛物线解析式写成顶点式,得其顶点坐标,则易得旋转180°之后的函数图象的顶点坐标.
【解答】解:∵抛物线的对称轴为x=3,且开口向上
∴当x<2时.y随x的增大而减小,故①正确;
当△=36﹣4a≥0,即a≤9时,函数图象与x轴有交点,故②错误;
当a=8时,y=x2﹣6x+8,解方程x2﹣6x+8=0,得x1=2,x2=4
∴函数图象与x轴交于(2,0)、(4,0)
∵函数图象开口向上
∴当2<x<4时,函数图象在x轴下方,故③正确;
y=x2﹣6x+a=(x﹣3)2+a﹣9
∴顶点坐标为(3,a﹣9)
函数图象绕坐标原点旋转180°后,顶点坐标为(﹣3,9﹣a),故④正确.
综上,正确的有①③④
故选:C.
4.如图,已知⊙O1与⊙O2的半径分别为2和1,且两圆外切,点A为⊙O1上一点,∠AO1O2=30°,点P为线段O1O2上的一个动点,过P作O1A的平行线l,如果在⊙O2上有且仅有2个点到直线l的距离为,则O1P的取值范围是( )
A.<O1P≤ B.<O1P<3 C.<O1P≤ D.<O1P<
【分析】过点O2作O2B⊥直线l于B.求出两种特殊情形的O1P的值即可判断.
【解答】解:过点O2作O2B⊥直线l于B.
当O2B=1+=时,⊙O2上有且只有一个点到直线l的距离为,
∵AO1∥PB,
∴∠BPO2=∠AO1P=30°,
∴PO2=2O2B=,
∴O1P=O1O2﹣O2P=3﹣=,
当O2B′=1﹣=时,同法可得P′O2=2O2B′=此时O1P′=3﹣=,
观察图可知:<O1P<,
故选:D.
5.某宾馆共有80间客房.宾馆负责人根据经验作出预测:今年7月份,每天的房间空闲数y(间)与定价x(元/间)之间满足y=x﹣42(x≥168).若宾馆每天的日常运营成本为5000元,有客人入住的房间,宾馆每天每间另外还需支出28元的各种费用,宾馆想要获得最大利润,同时也想让客人得到实惠,应将房间定价确定为( )
A.252元/间 B.256元/间 C.258元/间 D.260元/间
【分析】根据:总利润=每个房间的利润×入住房间的数量﹣每日的运营成本,列出函数关系式,配方成顶点式后依据二次函数性质可得最值情况.
【解答】解:设每天的利润为W元,根据题意,得:
W=(x﹣28)(80﹣y)﹣5000
=(x﹣28)[80﹣(x﹣42)]﹣5000
=﹣x2+129x﹣8416
=﹣(x﹣258)2+8225,
∵当x=258时,y=×258﹣42=22.5,不是整数,
∴x=258舍去,
∴当x=256或x=260时,函数取得最大值,最大值为8224元,
又∵想让客人得到实惠,
∴x=260(舍去)
∴宾馆应将房间定价确定为256元时,才能获得最大利润,最大利润为8224元.
故选:B.
6.不等式组的解集,在数轴上表示正确的是( )
A. B.
C. D.
【分析】分别求出各不等式的解集,再求出其公共解集即可.
【解答】解:
解不等式①,得x<1;
解不等式②,得x≥﹣2;
∴不等式组的解集为﹣2≤x<1,
在数轴上表示为:
故选:A.
7.如图,点A在反比例函数y=(x>0)的图象上,过点A作AB⊥x轴,垂足为点B,点C在y轴上,则△ABC的面积为( )
A.3 B.2 C. D.1
【分析】连接OA,如图,利用三角形面积公式得到S△OAB=S△CAB,再根据反比例函数的比例系数k的几何意义得到S△OAB=|k|,便可求得结果.
【解答】解:连接OA,如图,
∵AB⊥x轴,
∴OC∥AB,
∴S△OAB=S△CAB,
而S△OAB=|k|=,
∴S△CAB=,
故选:C.
8.如图,在平面直角坐标系中,将△ABO沿x轴向右滚动到△AB1C1的位置,再到△A1B1C2的位置……依次进行下去,若已知点A(4,0),B(0,3),则点C100的坐标为( )
A.(1200,) B.(600,0) C.(600,) D.(1200,0)
【分析】根据三角形的滚动,可得出:每滚动3次为一个周期,点C1,C3,C5,…在第一象限,点C2,C4,C6,…在x轴上,由点A,B的坐标利用勾股定理可求出AB的长,进而可得出点C2的横坐标,同理可得出点C4,C6的横坐标,根据点的横坐标的变化可找出变化规律“点C2n的横坐标为2n×6(n为正整数)”,再代入2n=100即可求出结论.
【解答】解:根据题意,可知:每滚动3次为一个周期,点C1,C3,C5,…在第一象限,点C2,C4,C6,…在x轴上.
∵A(4,0),B(0,3),
∴OA=4,OB=3,
∴AB==5,
∴点C2的横坐标为4+5+3=12=2×6,
同理,可得出:点C4的横坐标为4×6,点C6的横坐标为6×6,…,
∴点C2n的横坐标为2n×6(n为正整数),
∴点C100的横坐标为100×6=600,
∴点C100的坐标为(600,0).
故选:B.
二.填空题(共8小题)
9.一张直角三角形纸片ABC,∠ACB=90°,AB=10,AC=6,点D为BC边上的任一点,沿过点D的直线折叠,使直角顶点C落在斜边AB上的点E处,当△BDE是直角三角形时,则CD的长为 3或 .
【分析】依据沿过点D的直线折叠,使直角顶点C落在斜边AB上的点E处,当△BDE是直角三角形时,分两种情况讨论:∠DEB=90°或∠BDE=90°,分别依据勾股定理或者相似三角形的性质,即可得到CD的长.
【解答】解:分两种情况:
①若∠DEB=90°,则∠AED=90°=∠C,CD=ED,
连接AD,则Rt△ACD≌Rt△AED(HL),
∴AE=AC=6,BE=10﹣6=4,
设CD=DE=x,则BD=8﹣x,
∵Rt△BDE中,DE2+BE2=BD2,
∴x2+42=(8﹣x)2,
解得x=3,
∴CD=3;
②若∠BDE=90°,则∠CDE=∠DEF=∠C=90°,CD=DE,
∴四边形CDEF是正方形,
∴∠AFE=∠EDB=90°,∠AEF=∠B,
∴△AEF∽△EBD,
∴=,
设CD=x,则EF=CF=x,AF=6﹣x,BD=8﹣x,
∴=,
解得x=,
∴CD=,
综上所述,CD的长为3或,
故答案为:3或.
10.如图,四边形OAA1B1是边长为1的正方形,以对角线OA1为边作第二个正方形OA1A2B2.连接AA2,得到△AA1A2;再以对角线OA2为边作第三个正方形OA2A3B3,连接A1A3,得到△A1A2A3;再以对角线OA3为边作第四个正方形,连接A2A4,得到△A2A3A4……记△AA1A2、△A1A2A3、△A2A3A4的面积分别为S1、S2、S3,如此下去,则Sn= 2n﹣2 .
【分析】首先求出S1、S2、S3,然后猜测命题中隐含的数学规律,即可解决问题.
【解答】解:∵四边形OAA1B1是正方形,
∴OA=AA1=A1B1=1,
∴S1=×1×1==21﹣2,
∵∠OAA1=90°,
∴OA12=12+12=2,
∴OA1=,
∴OA2=A2A3=OA1=2,
∴A2B1=2﹣1=1,
∴S2=×2×1=1=22﹣2,
同理可求:S3=×2×2=2=23﹣2,S4=4=24﹣2,…,
∴Sn=2n﹣2,
故答案为:2n﹣2.
11.矩形ABCD中,E为AD边上一点,将矩形沿BE翻折后,点A的对应点为A',延长EA'交BC于点F,若∠ABE=35°,则∠BFE的大小为 70 度.
【分析】根据矩形的性质和直角三角形的性质可得∠AEB=55°,根据翻折变换的性质得到∠AEF=110°,再根据平行线的性质即可求解.
【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=90°,AD∥BC,
∵∠ABE=35°,
∴∠AEB=55°,
由翻折变换可得∠AEF=110°,
∴∠BFE=70°.
故答案为:70.
12.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=8,BC=6,将△ABC绕顶点C逆时针旋转得到△A'B'C,AC与A'B'相交于点P.则CP的最小值为 4.8 .
【分析】当CP与A'B'垂直时,CP有最小值,即为直角三角形斜边上的高,由勾股定理求出CP长即可.
【解答】解:当CP与A'B'垂直时,CP有最小值,如图,
∵∠ACB=90°,AC=8,BC=6,
∴AB===10,
∴A'B'=AB=10,
由旋转的性质知B'C=BC=6,A'C=AC=8,
∵S△A'B'C=×B'C×A'C=×A'B'×CP,
∴CP==4.8.
故答案为:4.8.
13.平行四边形的两条邻边的长分别是方程x2﹣7x+1=0的两根,则该平行四边形的周长是 14 .
【分析】根据根与系数的关系求得平行四边形的两条邻边的长的和,再乘2即可求解.
【解答】解:∵平行四边形的两条邻边的长分别是方程x2﹣7x+1=0的两根,
∴平行四边形的两条邻边的长的和是7,
故该平行四边形的周长是7×2=14.
故答案为:14.
14.如图,△ABC中,点D,E分别是AB,AC的中点,连接DE并延长交△ABC的外角∠ACM的角平分线于点F,若BC=6,AC=10,则线段DF的长为 8 .
【分析】根据三角形中位线定理求出DE、EC,根据平行线的性质、角平分线的定义得到EF=EC=5,结合图形计算,得到答案.
【解答】解:∵点D,E分别是AB,AC的中点,
∴DE=BC=3,EC=AC=5,DE∥BC,
∴∠F=∠FCM,
∵CF是∠ACM的角平分线,
∴∠FCE=∠FCM,
∴∠F=∠FCE,
∴EF=EC=5,
∴DF=DE+EF=8,
故答案为:8.
15.平面直角坐标系中,将抛物线y=﹣x2平移得到抛物线C,如图所示,且抛物线C经过点A(﹣1,0)和B(0,3),点P是抛物线C上第一象限内一动点,过点P作x轴的垂线,垂足为Q,则OQ+PQ的最大值为 .
【分析】求得抛物线C的解析式,设Q(x,0),则P(x,﹣x2+2x+3),即可得出OQ+PQ=x+(﹣x2+2x+3)=﹣(x﹣)2+,根据二次函数的性质即可求得.
【解答】解:设平移后的解析式为y=﹣x2+bx+c,
∵抛物线C经过点A(﹣1,0)和B(0,3),
∴,解得,
∴抛物线C的解析式为y=﹣x2+2x+3,
设Q(x,0),则P(x,﹣x2+2x+3),
∵点P是抛物线C上第一象限内一动点,
∴OQ+PQ=x+(﹣x2+2x+3)
=﹣x2+3x+3
=﹣(x﹣)2+,
∴OQ+PQ的最大值为,
故答案为.
16.如图,在△ABC中,AC=BC,将△ABC绕点A逆时针旋转60°,得到△ADE.若AB=2,∠ACB=30°,则线段CD的长度为 2 .
【分析】连接CE,如图,利用旋转的性质得到AD=AB=2,AE=AC,∠CAE=60°,∠AED=∠ACB=30°,则可判断△ACE为等边三角形,从而得到∠AEC=60°,再判断DE平分∠AEC,根据等腰三角形的性质得到DE垂直平分AC,于是根据线段垂直平分线的性质得DC=DA=2.
【解答】解:连接CE,如图,
∵△ABC绕点A逆时针旋转60°,得到△ADE,
∴AD=AB=2,AE=AC,∠CAE=60°,∠AED=∠ACB=30°,
∴△ACE为等边三角形,
∴∠AEC=60°,
∴DE平分∠AEC,
∴DE垂直平分AC,
∴DC=DA=2.
故答案为2.
三.解答题(共13小题)
17.如图,BD是正方形ABCD的对角线,线段BC在其所在的直线上平移,将平移得到的线段记为PQ,连接PA,过点Q作QO⊥BD,垂足为O,连接OA、OP.
(1)如图①所示,求证:AP=OA;
(2)如图②所示,PQ在BC的延长线上,如图③所示,PQ在BC的反向延长线上,猜想线段AP、OA之间有怎样的数量关系?请直接写出你的猜想,不需证明.
【分析】(1)由SAS证得△ABO≌△PQO,得出OA=OP,∠AOB=∠POQ,证明∠AOP=90°,则△AOP是等腰直角三角形,得出AP=OA;
(2)PQ在BC的延长线上时,与(1)同理可证△ABO≌△PQO,得出OA=OP,∠AOB=∠POQ,证明∠AOP=90°,则△AOP是等腰直角三角形,得出AP=OA;PQ在BC的反向延长线上时,同理可证△ABO≌△PQO,得出OA=OP,∠AOB=∠POQ,证明∠AOP=90°,则△AOP是等腰直角三角形,得出AP=OA.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC,∠ABD=∠CBD=45°,
∵QO⊥BD,
∴∠BOQ=90°,
∴∠BQO=∠CBD=45°,
∴OB=OQ,
∵PQ=BC,
∴AB=PQ,
在△ABO和△PQO中,,
∴△ABO≌△PQO(SAS),
∴OA=OP,∠AOB=∠POQ,
∵∠BOP+∠POQ=90°,
∴∠BOP+∠AOB=90°,即∠AOP=90°,
∴△AOP是等腰直角三角形,
∴AP=OA;
(2)解:PQ在BC的延长线上,线段AP、OA之间的数量关系为:AP=OA;理由如下:
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC,∠ABD=∠CBD=45°,
∵QO⊥BD,
∴∠BOQ=90°,
∴∠BQO=∠CBD=45°,
∴OB=OQ,
∵PQ=BC,
∴AB=PQ,
在△ABO和△PQO中,,
∴△ABO≌△PQO(SAS),
∴OA=OP,∠AOB=∠POQ,
∵∠BOP+∠POQ=90°,
∴∠BOP+∠AOB=90°,即∠AOP=90°,
∴△AOP是等腰直角三角形,
∴AP=OA;
PQ在BC的反向延长线上,线段AP、OA之间的数量关系为:AP=OA;理由如下:
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC,∠ABD=∠CBD=45°,
∵QO⊥BD,
∴∠BOQ=90°,
∴∠BQO=∠CBD=∠OBQ=45°,
∴OB=OQ,∠ABO=∠PQO=135°,
∵PQ=BC,
∴AB=PQ,
在△ABO和△PQO中,,
∴△ABO≌△PQO(SAS),
∴OA=OP,∠AOB=∠POQ,
∵∠BOP﹣∠POQ=90°,
∴∠BOP﹣∠AOB=90°,即∠AOP=90°,
∴△AOP是等腰直角三角形,
∴AP=OA.
18.如图,在平面直角坐标系中,矩形ABCD的边AB在x轴上,AB、BC的长分别是一元二次方程x2﹣7x+12=0的两个根(BC>AB),OA=2OB,边CD交y轴于点E,动点P以每秒1个单位长度的速度,从点A出发沿折线段AD﹣DE向点E运动,运动的时间为t(0≤t≤6)秒,设△BPE的面积为S.
(1)求点D的坐标;
(2)求S关于t的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
(3)在点P运动的过程中,是否存在点P,使△BEP是以BE为腰的等腰三角形?若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)解一元二次方程可得BC=4,AB=3,由OA=2OB,可求OA=2,OB=1,即可求点D坐标;
(2)分点两种情况讨论,由三角形的面积公式可求解;
(3)分两种情况讨论,由等腰三角形的性质和勾股定理可求解.
【解答】解:(1)∵x2﹣7x+12=0,
∴x1=3,x2=4,
∵BC>AB
∴BC=4,AB=3,
∵OA=2OB,
∴OA=2,OB=1,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD=BC=4,
∴点D(﹣2,4)
(2)如图,
当0≤t<4时,AP=t,DP=4﹣t,
∴S=3×4﹣×3×t﹣×2×(4﹣t)﹣×1×4=﹣+6;
当4≤t<6时,PE=6﹣t,
∴S=×PE×OE=×(6﹣t)×4=12﹣2t;
综上所述:S=
(3)∵OB=1,OE=4,
∴BE===,
若BE=EP=,
∴DE2+DP2=EP2=17,
∴4+DP2=17,
∴DP=,
∴点P(﹣2,4﹣)
若BE=BP=,
∴AB2+AP2=BP2=17,
∴9+AP2=17
∴AP=2,
∴点P(﹣2,),
综上所述:当点P坐标为(﹣2,4﹣)或(﹣2,)时,使△BEP是以BE为腰的等腰三角形.
19.如图,AB为⊙O的直径,C为⊙O上的一点,∠BCH=∠A,∠H=90°,HB的延长线交⊙O于点D,连接CD.
(1)求证:CH是⊙O的切线;
(2)若B为DH的中点,求tanD的值.
【分析】(1)连接OC,根据圆周角定理得到∠ACB=90°,根据等腰三角形的性质得到∠HCO=90°,于是得到结论;
(2)设BD=BH=x,得到BH=2x,根据相似三角形的性质得到CH==,由三角函数的定义即可得到结论.
【解答】(1)证明:连接OC,
∵AB为⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠ACO+∠BCO=90°,
∵OA=OC,
∠A=∠ACO,
∴∠A+∠BCO=90°,
∵∠A=∠BCH,
∴∠BCH+∠BCO=90°,
∴∠HCO=90°,
∴CH是⊙O的切线;
(2)解:∵B为DH的中点,
∴设BD=BH=x,
∴DH=2x,
∵∠A=∠D,∠A=∠BCH,
∴∠D=∠BCH,
∵∠H=∠H,
∴△DCH∽△CBH,
∴=,
∴CH==,
∵∠H=90°,
∴tanD===.
20.如图①,直线y=﹣x+2与x轴,y轴分别交于A,B两点,以A为顶点的抛物线经过点B,点P是抛物线上一点,连接OP,AP.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若△AOP的面积是3,求P点坐标;
(3)如图②,动点M,N同时从点O出发,点M以1个单位长度/秒的速度沿x轴正半轴方向匀速运动,点N以个单位长度/秒的速度沿y轴正半轴方向匀速运动,当其中一个动点停止运动时,另一个动点也随之停止运动,过点N作NE∥x轴交直线AB于点E.若设运动时间为t秒,是否存在某一时刻,使四边形AMNE是菱形?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)求出点A、B的坐标;因为抛物线的顶点为点A,所以设抛物线的表达式为:y=a(x﹣2)2,将点B的坐标代入上式,即可求解;
(2)△AOP的面积=×OA×yP=2×yP=3,解得:yP=3,即可求解;
(3)t秒时,点M、N的坐标分别为:(t,0)、(0,t),则点E(2﹣t,t),而点N(0,t),故NE=2﹣t,当四边形AMNE是菱形时,NE=MN,即可求解.
【解答】解:(1)y=﹣x+2,令x=0,则y=2,令y=0,则x=2,
故点A、B的坐标分别为:(2,0)、(0,2),
∵抛物线的顶点为点A(2,0),
∴设抛物线的表达式为:y=a(x﹣2)2,
将点B的坐标代入上式得:2=a(0﹣2)2,解得:a=,
故抛物线的表达式为:y=(x﹣2)2=x2﹣2x+2;
(2)∵点A(2,0),则OA=2,
∴△AOP的面积=×OA×yP=2×yP=3,
解得:yP=3,
则yP=3=(x﹣2)2,解得:x=2,
故点P的坐标为:(2+,3)或(2﹣,3);
(3)存在,理由:
由题意得:t秒时,点M、N的坐标分别为:(t,0)、(0,t),
当y=t时,y=t=﹣x+2,解得:x=2﹣t,故点E(2﹣t,t),
而点N(0,t),故NE=2﹣t,
当四边形AMNE是菱形时,NE=MN,
即t2+(t)2=(2﹣t)2,
解得:t=或﹣2(舍去﹣2),
故t=.
21.如图,AB,CD是⊙O的直径,AB过弦CE的中点F,过点D作⊙O的切线交CE的延长线于点P,连接BD交CE于点G.
(1)求证:PD=PG;
(2)若OC=4,PG=6,求CE的长.
【分析】(1)由垂径定理得出∠ADB=90°,AB⊥CE,证∠PDG=∠PGD,即可得出PD=PG;
(2)连接DE,由(1)得PD=PG=6,由勾股定理得出PC=10,由三角形面积得出DE=,再由勾股定理即可得出答案.
【解答】(1)证明:∵AB为⊙O的直径,AB过弦CE的中点F,
∴AB⊥CE,
∴∠BGF+∠B=90°,
∵PD为⊙O的切线,
∴∠PDG+∠ODB=90°,
∵OB=OD,
∴∠ODB=∠B,
∴∠BGF=∠PDG,
∵∠PGD=∠BGF,
∴∠PDG=∠PGD,
∴PD=PG;
(2)解:连接DE,由(1)得:PD=PG=6,
∵CD是⊙O的直径,
∴CD=2OC=8,∠DEC=90°,
∴DE⊥CP,
∵PD为⊙O的切线,
∴PD⊥CD,
∴PC===10,
∵△CDP的面积=PC×DE=CD×PD,
∴DE===,
∴CE===.
22.如图,在四边形ABCD中,BC∥AD,BC=AD,点E为AD的中点,点F为AE的中点,AC⊥CD,连接BE、CE、CF.
(1)判断四边形ABCE的形状,并说明理由;
(2)如果AB=4,∠D=30°,点P为BE上的动点,求△PAF的周长的最小值.
【分析】(1)四边形ADCE是菱形,根据点E是AD的中点,得到AE=AD.由BC=AD,可知AE=BC.因此四边形ABCE是平行四边形,又AC⊥CD,点E是AD的中点,所以CE=AE=DE,得到四边形ABCE是菱形;
(2)由(I)得,四边形ABCE是菱形,求出AF=AE=2,当PA+PF最小时,△PAF的周长最小,此时△PAF的周长=PA+PF+AF=CF+AF,在Rt△ACD中,易证△ACE是等边三角形.,AC=AE=CE=4.由勾股定理CF=2,所以△PAF的周长最小=CF+AF=2.
【解答】解:(1)四边形ABCE是菱形,理由如下:
∵点E是AD的中点,
∴AE=AD.
∵BC=AD,
∴AE=BC.
∵BC∥AD,即BC∥AE.
∴四边形ABCE是平行四边形
∵AC⊥CD,点E是AD的中点,
∴CE=AE=DE,
∴四边形ABCE是菱形
(2)由(1)得,四边形ABCE是菱形.
∴AE=EC=AB=4,且点A、C关于BE对称
∵点F是AE的中点,AF=AE=2
∴当PA+PF最小时,△PAF的周长最小
即点P为CF与BE的交点时,△PAF的周长最小,
此时△PAF的周长=PA+PF+AF=CF+AF,
在Rt△ACD中,点E是AD的中点,则CE=DE,
∠ECD=∠D=30°,∠ACE=90°﹣30°=60°.
∴△ACE是等边三角形.
∴AC=AE=CE=4.
∵AF=EF,CF⊥AE
∴CF==2
△PAF的周长最小=CF+AF=2.
23.某汽车销售公司一位销售经理1~5月份的汽车销售统计图如下:
(1)已知1月的销售量是2月的销售量的3.5倍,则1月的销售量为 7 辆.在图2中,2月的销售量所对应的扇形的圆心角大小为 36° .
(2)补全图1中销售量折线统计图.
(3)已知4月份销售的车中有3辆国产车和2辆合资车,国产车分别用G1、G2、G3表示,合资车分别用H1、H2表示,现从这5辆车中随机抽取两辆车参加公司的回馈活动,请用列举法(画树状图或列表)求出“抽到的两辆车都是国产车“的概率.
【分析】(1)依据3月的销量以及百分比,即可得到1~5月份汽车销售总量,进而得出1月和2月的销售量以及对应的扇形的圆心角大小;
(2)依据1月和2月的销售量即可补全图1中销售量折线统计图;
(3)通过列举法即可得到共有20种等可能的结果,其中两辆车都是国产车的情况有6种,进而得出“抽到的两辆车都是国产车“的概率.
【解答】解:(1)1~5月份汽车销售总量为2÷10%=20(辆),
∴1~2月份共销售汽车20﹣2﹣5﹣4=9(辆),
∵1月的销售量是2月的销售量的3.5倍,
∴2月的销售量为9÷4.5=2(辆),1月的销售量为2×3.5=7(辆),
2月销售量所对应的扇形圆心角为=36°,
故答案为:7,36°;
(2)补全图1中销售量折线统计图:
(3)画树状图如下:
共有20种等可能的结果,其中两辆车都是国产车的情况有6种,
∴“抽到的两辆车都是国产车“的概率P==.
24.如图,AB是⊙O的直径,点C为⊙O上一点,OE⊥BC于点H,交⊙O于点E,点D为OE的延长线上一点,DC的延长线与BA的延长线交于点F,且∠BOD=∠BCD,连接BD、AC、CE.
(1)求证:DF为⊙O的切线;
(2)过E作EG⊥FD于点G,求证:△CHE≌△CGE;
(3)如果AF=1,sin∠FCA=,求EG的长.
【分析】(1)连接OC,证明∠OBH+∠BOD=90°,可得∠BCD+∠OCB=90°,则结论得证;
(2)证得∠ECG=∠HCE,根据AAS可证明△CHE≌△CGE;
(3)由条件可得∠ACF=∠ABC,设AC=a,则AB=3a,由勾股定理得BC=a,证明△ACF∽△CFB,可得=,求出CF=,BF=2,AB=1,则OC=,BC=,则HE=EG可得出答案.
【解答】(1)证明:如图,连接OC,
∵OE⊥BC,
∴∠OHB=90°,
∴∠OBH+∠BOD=90°,
∵OB=OC,
∴∠OBH=∠OCB,
∵∠BOD=∠BCD,
∴∠BCD+∠OCB=90°,
∴OC⊥CD,
∵点C为⊙O上一点,
∴DF为⊙O的切线;
(2)解:∵∠OCD=90°,
∴∠ECG+∠OCE=90°,
∵OC=OE,
∴∠OCE=∠OEC,
∴∠ECG+∠OEC=90°,
∵∠OEC+∠HCE=90°,
∴∠ECG=∠HCE,
在△CHE和△CGE中,,
∴△CHE≌△CGE(AAS);
(3)解:∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠ABC+∠BAC=90°,
∵DF为⊙O的切线,
∴∠OCA+∠FCA=90°,
∵OA=OC,
∴∠OAC=∠OCA,
∴∠FCA=∠ABC,
∴sin∠ABC=sin∠FCA=,设AC=a,则AB=3a,
∴BC===a,
∵∠FCA=∠ABC,∠AFC=∠CFB,
∴△ACF∽△CFB,
∴===,
∵AF=1,
∴CF=,
∴BF==2,
∴BF﹣AF=AB=1,
∴OC=,BC=,
∵OE⊥BC,
∴CH=BC=,
∴OH===,
∴HE=OE﹣OH=﹣,
∵△CHE≌△CGE,
∴EG=HE=﹣.
25.如图1,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A、B两点,与y轴的负半轴交于点C,已知抛物线的对称轴为直线x=,B、C两点的坐标分别为B(2,0),C(0,﹣3).点P为直线BC下方的抛物线上的一个动点(不与B、C两点重合).
(1)求此抛物线的解析式;
(2)如图1,连接PB、PC得到△PBC,问是否存在着这样的点P,使得△PBC的面积最大?如果存在,求出面积的最大值和此时点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
(3)如图2,连接AP交线段BC于点D,点E为线段AD的中点,过点D作DM⊥AB于点M,DN⊥AC于点N,连接EM、EN,则在点P的运动过程中,∠MEN的大小是否为定值?如果是,求出这个定值;如果不是,请说明理由.
【分析】(1)将点B(2,0),C(0,﹣3)代入抛物线解析式,再结合﹣=,联立即可求a、b、c的值;
(2)设P(m,m2﹣m﹣3),由S△PBC=S四边形OCPB﹣S△BOC,分别求出S四边形OCPB和S△BOC的面积得到S△PBC=﹣(m﹣)2+,即可求△PBC面积的最大值;
(3)先求出A(﹣,0),在Rt△AOC中,tan∠OAC==,求出∠MAC=60°,由ME=NE=AE=DE,可得点M、A、D、N在以E为圆心的圆上,由圆周角定理可得∠MEN=2∠MAC=120°.
【解答】解:(1)∵对称轴为直线x=,
∴﹣=,
∵B(2,0),C(0,﹣3)在抛物线上,
∴,
解得,
∴y=x2﹣x﹣3;
(2)存在点P,使得△PBC的面积最大,
设P(m,m2﹣m﹣3),
连接OP,则S△POC=×OC×m=m,
S△POB=×OB×(﹣m2+m+3)=﹣m2+m+3,
∴S四边形OCPB=S△OPC+S△POB=﹣m2+3m+3,
∵S△OBC=×OC×OB=3,
∴S△PBC=S四边形OCPB﹣S△BOC=﹣(m﹣)2+,
∴当m=时,△PBC的面积最大,最大值为,此时点P的坐标为(,﹣3);
(3)∠MEN为定值.
当y=0时,x2﹣x﹣3=0,
解得x=﹣或x=2,
∴A(﹣,0),
在Rt△AOC中,tan∠OAC==,
∴∠MAC=60°,
∵DM⊥AB,DN⊥AC,E是AD的中点,
∴ME=NE=AE=DE,
∴点M、A、D、N在以E为圆心的圆上,
由圆周角定理可得∠MEN=2∠MAC=120°,
∴∠MEN为定值.
26.如图,在Rt△ABC中,AC=BC=4,∠ACB=90°,正方形BDEF的边长为2,将正方形BDEF绕点B旋转一周,连接AE、BE、CD.
(1)请找出图中与△ABE相似的三角形,并说明理由;
(2)求当A、E、F三点在一直线上时CD的长;
(3)设AE的中点为M,连接FM,试求FM长的取值范围.
【分析】(1)根据等腰三角形的性质和相似三角形的判定定理即可得到结论;
(2)根据相似三角形的性质得到AB=BC=4,根据勾股定理得到AF===2,如图1,当AE在AB左上方时,如图2,当AE在AB右下方时,即可得到结论;
(3)如图3,延长EF到G使FG=EF,连接AG,BG,求得△BFG是等腰直角三角形,得到BG=BF=2,设M为AE的中点,连接MF,根据三角形中位线的定理得到AG=2FM,根据三角形的三边关系即可得到结论.
【解答】解:(1)△ABE∽△CBD,
∵在Rt△ABC中,AC=BC=4,∠ACB=90°,
∴∠ABC=∠EBD=45°,
∴∠ABE=∠CBD,
∵=,=,
∴,
∴△ABE∽△CBD;
(2)∵△ABE∽△CBD,
∴==,
∴CD=AE,
∵AC=BC=4,∠ACB=90°,
∴AB=BC=4,
∵当A、E、F三点在一直线上时,
∵∠AFB=90°,
∴AF===2,
如图1,当AE在AB左上方时,AE=AF﹣EF=2﹣2,
∴CD=﹣;
如图2,当AE在AB右下方时,
同理,AE=AF+EF=2+2,
∴CD=+;
综上所述,当A、E、F三点在一直线上时,CD的长为﹣或+;
(3)如图3,延长EF到G使FG=EF,连接AG,BG,
则△BFG是等腰直角三角形,
∴BG=BF=2,
设M为AE的中点,
连接MF,
∴MF是△AGE的中位线,
∴AG=2FM,
在△ABG中,∵AB﹣BG≤AG≤AB+BG,
∴2≤AG≤6,
∴FM≤3.
27.节能又环保的油电混合动力汽车,既可以用油做动力行驶,也可以用电做动力行驶,某品牌油电混合动力汽车从甲地行驶到乙地,若完全用油做动力行驶,则费用为80元;若完全用电做动力行驶,则费用为30元,已知汽车行驶中每千米用油费用比用电费用多0.5元.
(1)求:汽车行驶中每千米用电费用是多少元?甲、乙两地的距离是多少千米?
(2)若汽车从甲地到乙地采用油电混合动力行驶,且所需费用不超过50元,则至少需要用电行驶多少千米?
【分析】(1)根据从甲地行驶到乙地的路程相等列出分式方程解答即可;
(2)根据所需费用不超过50元列出不等式解答即可.
【解答】解:(1)设汽车行驶中每千米用电费用是x元,则每千米用油费用为(x+0.5)元,
可得:,
解得:x=0.3,
经检验x=0.3是原方程的解,
∴汽车行驶中每千米用电费用是0.3元,甲、乙两地的距离是30÷0.3=100千米;
(2)汽车行驶中每千米用油费用为0.3+0.5=0.8元,
设汽车用电行驶ykm,
可得:0.3y+0.8(100﹣y)≤50,
解得:y≥60,
所以至少需要用电行驶60千米.
28.如图,是具有公共边AB的两个直角三角形,其中,AC=BC,∠ACB=∠ADB=90°.
(1)如图1,若延长DA到点E,使AE=BD,连接CD,CE.
①求证:CD=CE,CD⊥CE;
②求证:AD+BD=CD;
(2)若△ABC与△ABD位置如图2所示,请直接写出线段AD,BD,CD的数量关系.
【分析】(1)①根据四边形的内角和得到∠DAC+∠DBC=180°,推出∠DBC=∠EAC,根据全等三角形的性质得到CD=CE,∠BCD=∠ACE,求得∠DCE=90°,根据垂直的定义得到结论;
②由已知条件得到△CDE是等腰直角三角形,求得DE=CD,根据线段的和差即可得到结论;
(2)如图2,在AD上截取AE=BD,连接CE,根据等腰直角三角形的性质得到∠BAC=∠ABC=45°,求得∠CBD=∠CAE,根据全等三角形的性质得到CD=CE,∠BCD=∠ACE,求得∠DCE=90°,根据线段的和差即可得到结论.
【解答】(1)证明:①在四边形ADBC中,∠DAC+∠DBC+∠ADB+∠ACB=360°,
∵∠ADB+∠ACB=180°,
∴∠DAC+∠DBC=180°,
∵∠EAC+∠DAC=180°,
∴∠DBC=∠EAC,
∵BD=AE,BC=AC,
∴△BCD≌△ACE(SAS),
∴CD=CE,∠BCD=∠ACE,
∵∠BCD+∠DCA=90°,
∴∠ACE+∠DCA=90°,
∴∠DCE=90°,
∴CD⊥CE;
②∵CD=CE,CD⊥CE,
∴△CDE是等腰直角三角形,
∴DE=CD,
∵DE=AD+AE,AE=BD,
∴DE=AD+BD,
∴AD+BD=CD;
(2)解:AD﹣BD=CD;
理由:如图2,在AD上截取AE=BD,连接CE,
∵AC=BC,∠ACB=90°,
∴∠BAC=∠ABC=45°,
∵∠ADB=90°,
∴∠CBD=90°﹣∠BAD﹣∠ABC=90°﹣∠BAD﹣45°=45°﹣∠BAD,
∵∠CAE=∠BAC﹣∠BAD=45°﹣∠BAD,
∴∠CBD=∠CAE,∵BD=AE,BC=AC,
∴△CBD≌△CAE(SAS),
∴CD=CE,∠BCD=∠ACE,
∵∠ACE+∠BCE=∠ACB=90°,
∴∠BCD+∠BCE=90°,
即∠DCE=90°,
∴DE===CD,
∵DE=AD﹣AE=AD﹣BD,
∴AD﹣BD=CD.
29.如图,抛物线y=ax2+bx+2交x轴于点A(﹣3,0)和点B(1,0),交y轴于点C.
(1)求这个抛物线的函数表达式.
(2)点D的坐标为(﹣1,0),点P为第二象限内抛物线上的一个动点,求四边形ADCP面积的最大值.
(3)点M为抛物线对称轴上的点,问:在抛物线上是否存在点N,使△MNO为等腰直角三角形,且∠MNO为直角?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)抛物线的表达式为:y=a(x+3)(x﹣1)=a(x2+2x﹣3)=ax2+2ax﹣3a,即﹣3a=2,即可求解;
(2)S四边形ADCP=S△APO+S△CPO﹣S△ODC,即可求解;
(3)分点N在x轴上方、点N在x轴下方两种情况,分别求解.
【解答】解:(1)抛物线的表达式为:y=a(x+3)(x﹣1)=a(x2+2x﹣3)=ax2+2ax﹣3a,
即﹣3a=2,解得:a=﹣,
故抛物线的表达式为:y=﹣x2﹣x+2,
(2)连接OP,设点P(x,﹣x2﹣x+2),
则S=S四边形ADCP=S△APO+S△CPO﹣S△ODC=×AO×yP+×OC×|xP|﹣×CO×OD
=(﹣x2﹣x+2)×2×(﹣x)﹣=﹣x2﹣3x+2,
∵﹣1<0,故S有最大值,当x=﹣时,S的最大值为;
(3)存在,理由:
△MNO为等腰直角三角形,且∠MNO为直角时,点N的位置如下图所示:
①当点N在x轴上方时,点N的位置为N1、N2,
N1的情况(△M1N1O):
设点N1的坐标为(x,﹣x2﹣x+2),则M1E=x+1,
过点N1作x轴的垂线交x轴于点F,过点M1作x轴的平行线交N1F于点E,
∵∠FN1O+∠M1N1E=90°,∠M1N1E+∠EM1N1=90°,∴∠EM1N1=∠FN1O,
∠M1EN1=∠N1FO=90°,ON1=M1N1,
∴△M1N1E≌△N1OF(AAS),∴M1E=N1F,
即:x+1=﹣x2﹣x+2,解得:x=(舍去负值),
则点N1(,);
N2的情况(△M2N2O):
同理可得:点N2(,);
②当点N在x轴下方时,点N的位置为N3、N4,
同理可得:点N3、N4的坐标分别为:(,)、(,).
综上,点N的坐标为:(,)或(,)或(,)或(,).
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