
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2021年内蒙古鄂尔多斯市康巴什区中考数学二模试卷 解析版
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这是一份2021年内蒙古鄂尔多斯市康巴什区中考数学二模试卷 解析版,共34页。试卷主要包含了单项选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
2021年内蒙古鄂尔多斯市康巴什区中考数学二模试卷
一、单项选择题(本大题共10题,每题3分,共30分)
1.(3分)在下列四个数中,比0小的数是( )
A. B.0.02 C.|﹣1| D.
2.(3分)中国人口众多,地大物博,仅领水面积就约为370 000km2,将“370 000”这个数用科学记数法表示为( )
A.3.7×106 B.3.7×105 C.37×104 D.3.7×104
3.(3分)下列各式中计算结果为x6的是( )
A.x2+x4 B.x8﹣x2 C.x2•x4 D.x12÷x2
4.(3分)下列说法正确的是( )
A.要调查人们对“低碳生活”的了解程度,宜采用普查方式
B.一组数据3,4,4,6,8,5的众数和中位数都是3
C.必然事件的概率是100%,随机事件的概率是50%
D.若甲组数据的方差S甲2=0.128,乙组数据的方差S乙2=0.036;则乙组数据比甲组数据稳定
5.(3分)如图,在△ABC中,∠A=40°,AB=AC,点D在AC边上,以CB,CD为边作▱BCDE,则∠E的度数为( )
A.40° B.50° C.60° D.70°
6.(3分)构建几何图形解决代数问题是“数形结合”思想的重要应用,在计算tan15°时,如图.在Rt△ACB中,∠C=90°,∠ABC=30°,延长CB使BD=AB,连接AD,得∠D=15°,所以tan15°====2﹣.类比这种方法,计算tan22.5°的值为( )
A.+1 B.﹣1 C. D.
7.(3分)已知a,b,c是△ABC三条边的长,那么方程cx2+(a+b)x+=0的根的情况是( )
A.没有实数根
B.有两个不相等的正实数根
C.有两个不相等的负实数根
D.有两个异号实数根
8.(3分)某厂家2020年1~5月份的口罩产量统计如图所示.设从2月份到4月份,该厂家口罩产量的平均月增长率为x,根据题意可得方程( )
A.180(1﹣x)2=461 B.180(1+x)2=461
C.368(1﹣x)2=442 D.368(1+x)2=442
9.(3分)如图,已知OT是Rt△ABO斜边AB上的高线,AO=BO.以O为圆心,OT为半径的圆交OA于点C,过点C作⊙O的切线CD,交AB于点D.则下列结论中错误的是( )
A.DC=DT B.AD=DT C.BD=BO D.2OC=5AC
10.(3分)如图1,E为矩形ABCD边AD上的一点,点P从点B沿折线BE﹣ED﹣DC运动到点C时停止,点Q从点B沿BC运动到点C时停止,它们运动的速度都是2cm/s.若P、Q同时开始运动,设运动时间为t(s),△BPQ的面积为y(cm2),已知y与t的函数关系图象如图2,则下列结论错误的是( )
A.AE=12cm
B.当t=12s时,△PBQ的面积是(32﹣32)cm2
C.当0<t≤8时,
D.sin∠EBC=
二、填空题(本大题共6题,每题3分,共18分)
11.(3分)如图,数轴上所表示的x的取值范围为 .
12.(3分)如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,如果∠A=15°,弦CD=4,那么AB的长是 .
13.(3分)下面是“作一个角等于已知角”的尺规作图过程.
已知:∠A.
作法:如图,
(1)以点A为圆心,任意长为半径作⊙A,交∠A的两边于B,C两点;
(2)以点C为圆心,BC长为半径作弧,与⊙A交于点D,作射线AD.所以∠CAD就是所求作的角.
请回答:该尺规作图的依据是 .
14.(3分)如图是一个几何体的三视图,依据图中给出的数据,计算出这个几何体的侧面积是 .
15.(3分)如图:已知菱形ABCD中,对角线AC和BD相交于点O,AC=8,BD=6,动点P在边AB上运动,以点O为圆心,OP为半径作⊙O,CQ切⊙O于点Q.则在点P运动过程中,切线CQ的长的最大值为 .
16.(3分)如图,直线y=k和双曲线y=(k>0)相交于点P,过点P作PA0垂直于x轴,垂足为A0,x轴上的点A0,A1,A2,…,An的横坐标是连续整数,过点A1,A2,…,An分别作x轴的垂线,与双曲线y=(k>0)及直线y=k分别交于点B1,B2,…,Bn和点C1,C2,…,∁n,则的值为 .
三、解答题(本大题共8题,共72分,解答时写出必要的文字说明,演算步骤或推证过程)
17.(8分)(1)()﹣1+(3.14﹣π)0+﹣|﹣2|;
(2)先化简,再求值:÷(1﹣),选择一个你自己喜欢的x的值代入求值.
18.(8分)在初三综合素质评定结束后,为了了解年级的评定情况,现对初三某班的学生进行了评定等级的调查,绘制了如下男女生等级情况折线统计图和全班等级情况扇形统计图.
(1)调查发现评定等级为合格的男生有2人,女生有1人,则全班共有 名学生.
(2)补全女生等级评定的折线统计图.
(3)根据调查情况,该班班主任从评定等级为合格和A的学生中各选1名学生进行交流,请用树形图或表格求出刚好选中一名男生和一名女生的概率.
19.(8分)已知直线y=kx经过点A(a,3)(其中a>4),与双曲线(x>0)交于点P,过A作AB∥x轴,AC∥y轴,分别交双曲线于点B、C
(1)求k的值(用含有字母a的代数式表示);
(2)过B作x轴垂线,垂足为E,交OA于D,连接CD
①求证:四边形ABDC是矩形;
②连接BP、CP,求的值.
20.(8分)如图,初三一班数学兴趣小组的同学欲测量公园内一棵树DE的高度,他们在这棵树正前方一座楼亭前的台阶上A点处测得树顶端D的仰角为30°.朝着这棵树的方向走到台阶下的点C处,测得树顶端D的仰角为60°,已知A点的高度AB为2米,台阶AC的坡度为1:(即AB:BC=1:),且B,C,E三点在同一条直线上,请根据以上条件求出树DE的高度.(测量器的高度忽略不计)
21.(9分)如图,AB、BC、CD分别与⊙O切于E、F、G,且AB∥CD.连接OB、OC,延长CO交⊙O于点M,过点M作MN∥OB交CD于N.
(1)求证:MN是⊙O的切线;
(2)当OB=6cm,OC=8cm时,求⊙O的半径及MN的长.
22.(9分)某工厂生产一种新型产品,每件成本为18元.产品按质量分为10个等级(每个月能生产同一等级的产品),第一等级(最低等级)的产品能生产44万件,每件以28元销售.每提高一个等级,每件销售单价就提高2元,但月产量减少2万件.设生产该商品的质量为第x等级(x为整数,且1≤x≤10),产品的月总利润为W万元.
(1)求W与x之间的函数关系式;
(2)生产该产品的质量为第几等级时,月总利润最大,最大利润是多少?
(3)该商品在生产过程中,共有几个等级的产品销售的月利润不低于608万元?请直接写出结果.
23.(10分)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与直线AB交于A(﹣4,﹣4),B(0,4)两点,直线AC:y=﹣x﹣6交y轴于点C.点E是直线AB上的动点,过点E作EF⊥x轴交AC于点F,交抛物线于点G.
(1)求抛物线y=﹣x2+bx+c的表达式;
(2)连接GB,EO,当四边形GEOB是平行四边形时,求点G的坐标;
(3)①在y轴上存在一点H,连接EH,HF,当点E运动到什么位置时,以A,E,F,H为顶点的四边形是矩形?求出此时点E,H的坐标;
②在①的前提下,以点E为圆心,EH长为半径作圆,点M为⊙E上一动点,求AM+CM它的最小值.
24.(12分)(1)问题发现
如图1,△ACB和△DCE均为等边三角形,点A,D,E在同一直线上,连接BE.
填空:
①∠AEB的度数为 ;
②线段AD,BE之间的数量关系为 .
(2)拓展探究
如图2,△ACB和△DCE均为等腰直角三角形,∠ACB=∠DCE=90°,点A,D,E在同一直线上,CM为△DCE中DE边上的高,连接BE,请判断∠AEB的度数及线段CM,AE,BE之间的数量关系,并说明理由.
(3)解决问题
如图3,在正方形ABCD中,CD=,若点P满足PD=1,且∠BPD=90°,请直接写出点A到BP的距离.
2021年内蒙古鄂尔多斯市康巴什区中考数学二模试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(本大题共10题,每题3分,共30分)
1.(3分)在下列四个数中,比0小的数是( )
A. B.0.02 C.|﹣1| D.
【分析】根据立方根、算术平方根、绝对值、实数的大小关系解决此题.
【解答】解:∵=﹣2<0,|﹣1|=1>0,
∴.
∴比0小的数为.
故选:A.
2.(3分)中国人口众多,地大物博,仅领水面积就约为370 000km2,将“370 000”这个数用科学记数法表示为( )
A.3.7×106 B.3.7×105 C.37×104 D.3.7×104
【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是非负数;当原数的绝对值<1时,n是负数.
【解答】解:370 000=3.7×105,
故选:B.
3.(3分)下列各式中计算结果为x6的是( )
A.x2+x4 B.x8﹣x2 C.x2•x4 D.x12÷x2
【分析】根据合并同类项、同底数幂乘除法的性质进行计算即可.
【解答】解:x2与x4不是同类项,不能合并计算,它是一个多项式,因此A选项不符合题意;
同理选项B不符合题意;
x2•x4=x2+4=x6,因此选项C符合题意;
x12÷x2=x12﹣2=x10,因此选项D不符合题意;
故选:C.
4.(3分)下列说法正确的是( )
A.要调查人们对“低碳生活”的了解程度,宜采用普查方式
B.一组数据3,4,4,6,8,5的众数和中位数都是3
C.必然事件的概率是100%,随机事件的概率是50%
D.若甲组数据的方差S甲2=0.128,乙组数据的方差S乙2=0.036;则乙组数据比甲组数据稳定
【分析】A、人口太多,难以普查;B、根据众数和中位数的定义解答即可;C、根据必然事件的概率为1,随机事件的概率介于0和1之间;D、方差越大越不稳定,方差越小越稳定.
【解答】解:A、由于涉及范围太广,故不宜采取普查方式,故本选项错误;
B、数据3,4,4,6,8,5的众数是4,中位数是4.5,故本选项错误;
C、必然事件的概率是100%,随机事件的概率是50%,故本选项错误;
D、方差反映了一组数据的波动情况,方差越小数据越稳定,故本选项正确.
故选:D.
5.(3分)如图,在△ABC中,∠A=40°,AB=AC,点D在AC边上,以CB,CD为边作▱BCDE,则∠E的度数为( )
A.40° B.50° C.60° D.70°
【分析】根据等腰三角形的性质可求∠C,再根据平行四边形的性质可求∠E.
【解答】解:∵在△ABC中,∠A=40°,AB=AC,
∴∠C=(180°﹣40°)÷2=70°,
∵四边形BCDE是平行四边形,
∴∠E=70°.
故选:D.
6.(3分)构建几何图形解决代数问题是“数形结合”思想的重要应用,在计算tan15°时,如图.在Rt△ACB中,∠C=90°,∠ABC=30°,延长CB使BD=AB,连接AD,得∠D=15°,所以tan15°====2﹣.类比这种方法,计算tan22.5°的值为( )
A.+1 B.﹣1 C. D.
【分析】在Rt△ACB中,∠C=90°,∠ABC=45°,延长CB使BD=AB,连接AD,得∠D=22.5°,设AC=BC=1,则AB=BD=,根据tan22.5°=计算即可.
【解答】解:在Rt△ACB中,∠C=90°,∠ABC=45°,延长CB使BD=AB,连接AD,得∠D=22.5°,
设AC=BC=1,则AB=BD=,
∴tan22.5°===﹣1,
故选:B.
7.(3分)已知a,b,c是△ABC三条边的长,那么方程cx2+(a+b)x+=0的根的情况是( )
A.没有实数根
B.有两个不相等的正实数根
C.有两个不相等的负实数根
D.有两个异号实数根
【分析】判断上述方程的根的情况,只要看根的判别式Δ=b2﹣4ac的值的符号,结合三角形三边关系即可作出判断.
【解答】解:在此方程中Δ=b2﹣4ac=(a+b)2﹣4c×=(a+b)2﹣c2
∵a,b,c是△ABC三条边的长
∴a>0,b>0,c>0.c<a+b,即(a+b)2>c2
∴Δ=(a+b)2﹣c2>0
故方程有两个不相等的实数根.
又∵两根的和是﹣<0,两根的积是=>0
∴方程有两个不等的负实根.
故选:C.
8.(3分)某厂家2020年1~5月份的口罩产量统计如图所示.设从2月份到4月份,该厂家口罩产量的平均月增长率为x,根据题意可得方程( )
A.180(1﹣x)2=461 B.180(1+x)2=461
C.368(1﹣x)2=442 D.368(1+x)2=442
【分析】本题为增长率问题,一般用增长后的量=增长前的量×(1+增长率)2,如果设这个增长率为x,根据“2月份的180万只,4月份的产量将达到461万只”,即可得出方程.
【解答】解:从2月份到4月份,该厂家口罩产量的平均月增长率为x,根据题意可得方程:180(1+x)2=461,
故选:B.
9.(3分)如图,已知OT是Rt△ABO斜边AB上的高线,AO=BO.以O为圆心,OT为半径的圆交OA于点C,过点C作⊙O的切线CD,交AB于点D.则下列结论中错误的是( )
A.DC=DT B.AD=DT C.BD=BO D.2OC=5AC
【分析】如图,连接OD.想办法证明选项A,B,C正确即可解决问题.
【解答】解:如图,连接OD.
∵OT是半径,OT⊥AB,
∴DT是⊙O的切线,
∵DC是⊙O的切线,
∴DC=DT,故选项A正确,
∵OA=OB,∠AOB=90°,
∴∠A=∠B=45°,
∵DC是切线,
∴CD⊥OC,
∴∠ACD=90°,
∴∠A=∠ADC=45°,
∴AC=CD=DT,
∴AC=CD=DT,故选项B正确,
∵OD=OD,OC=OT,DC=DT,
∴△DOC≌△DOT(SSS),
∴∠DOC=∠DOT,
∵OA=OB,OT⊥AB,∠AOB=90°,
∴∠AOT=∠BOT=45°,
∴∠DOT=∠DOC=22.5°,
∴∠BOD=∠ODB=67.5°,
∴BO=BD,故选项C正确,
根据筛选法,
故选:D.
10.(3分)如图1,E为矩形ABCD边AD上的一点,点P从点B沿折线BE﹣ED﹣DC运动到点C时停止,点Q从点B沿BC运动到点C时停止,它们运动的速度都是2cm/s.若P、Q同时开始运动,设运动时间为t(s),△BPQ的面积为y(cm2),已知y与t的函数关系图象如图2,则下列结论错误的是( )
A.AE=12cm
B.当t=12s时,△PBQ的面积是(32﹣32)cm2
C.当0<t≤8时,
D.sin∠EBC=
【分析】根据图象可以得到BC和BE的长度,从而可以得到AE的长,可以判断A;
根据题意可以分别求得在t=12s时,BQ、QP的长,从而得到△PBQ面积,可以判断B;
根据函数图象可以求得在0<t≤8时,求得△BPQ底边BQ上的高,从而可以得到△BPQ的面积的表达式,可以判断D;
作辅助线EF⊥BC于点F,由于EF=CD的长,从而可以得到sin∠EBC的值,可以判断D.
【解答】解:由图象可知,BC=BE=2×8=16cm,DE=2×(10﹣8)=4cm,
∴AE=AD﹣DE=16﹣4=12cm,故A正确;
∴AB=CD=4cm.
作EF⊥BC于点F,作PM⊥BQ于点M,如图所示,
∴EF=AB=4cm,
∴sin∠EBC===,故D正确;
当t=12s时,点Q与点C重合,点P运动了24cm,
由图象可知,DE=4cm,
所以点P运动到边DC上,且DP=24﹣16﹣4=4cm,如图所示,
∴PC=(4﹣4)cm,
∴△PBQ面积=×16×(4﹣4)=(32﹣32)cm2,故B正确;
当0<t≤8时,△BMP∽△BFE,
∴=,即=,
解得PM=t,
∴△BPQ的面积=BQ•PM=•2t•t=t2,
即y=t2,故C错误;
故选:C.
二、填空题(本大题共6题,每题3分,共18分)
11.(3分)如图,数轴上所表示的x的取值范围为 ﹣1<x≤3 .
【分析】根据数轴上表示的不等式的解集即可得结论.
【解答】解:观察数轴可知:
x>﹣1,且x≤3,
所以x的取值范围为﹣1<x≤3.
故答案为﹣1<x≤3.
12.(3分)如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,如果∠A=15°,弦CD=4,那么AB的长是 8 .
【分析】根据圆周角定理得出∠COB=30°,再利用含30°的直角三角形的性质得出OC,进而解答即可.
【解答】解:∵∠A=15°,
∴∠COB=30°,
∵AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,弦CD=4,
∴CE=2,∠OEC=90°
∵∠COE=30°,
∴OC=2CE=4,
∴AB=2OC=8,
故答案为:8
13.(3分)下面是“作一个角等于已知角”的尺规作图过程.
已知:∠A.
作法:如图,
(1)以点A为圆心,任意长为半径作⊙A,交∠A的两边于B,C两点;
(2)以点C为圆心,BC长为半径作弧,与⊙A交于点D,作射线AD.所以∠CAD就是所求作的角.
请回答:该尺规作图的依据是 等弧所对的圆心角相等或同圆中,相等的弦所对的劣弧相等 .
【分析】根据等弧所对的圆心角相等即可判断;
【解答】解:由题意:∵=,
∴∠CAD=∠BAC(等弧所对的圆心角相等或同圆中,相等的弦所对的劣弧相等).
故答案为:等弧所对的圆心角相等或同圆中,相等的弦所对的劣弧相等.
14.(3分)如图是一个几何体的三视图,依据图中给出的数据,计算出这个几何体的侧面积是 65π .
【分析】由几何体的三视图可得出原几何体为圆锥,根据图中给定数据求出母线l的长度,再套用侧面积公式即可得出结论.
【解答】解:由三视图可知,原几何体为圆锥,
S侧=•2πr•l=×2π×5×13=65π.
故答案为:65π.
15.(3分)如图:已知菱形ABCD中,对角线AC和BD相交于点O,AC=8,BD=6,动点P在边AB上运动,以点O为圆心,OP为半径作⊙O,CQ切⊙O于点Q.则在点P运动过程中,切线CQ的长的最大值为 .
【分析】首先连接OQ,由CQ切⊙O于点Q,可得当OQ最小时,CQ最大,即当OP⊥AB时,CQ最大,然后由菱形与直角三角形的性质,求得OP的长,继而求得答案.
【解答】解:连接OQ,
∵CQ切⊙O于点Q,
∴OQ⊥CQ,
∴∠CQO=90°,
∴CQ=,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,OA=OC=AC=×8=4,OB=BD=×6=3,
∴AB==5,
∴OC是定值,则当OQ最小时,CQ最大,
即OP最小时,CQ最大,
∴当OP⊥AB时,CQ最大,此时OQ=OP==,
∴CQ=.
故答案为:.
16.(3分)如图,直线y=k和双曲线y=(k>0)相交于点P,过点P作PA0垂直于x轴,垂足为A0,x轴上的点A0,A1,A2,…,An的横坐标是连续整数,过点A1,A2,…,An分别作x轴的垂线,与双曲线y=(k>0)及直线y=k分别交于点B1,B2,…,Bn和点C1,C2,…,∁n,则的值为 .
【分析】由于x轴上的点A0,A1,A2,…,An的横坐标是连续整数,则得到点An(n+1,0),再分别表示出∁n(n+1,k),Bn(n+1,),根据坐标与图形性质计算出AnBn=,Bn∁n=k﹣,然后计算.
【解答】解:∵x轴上的点A0,A1,A2,…,An的横坐标是连续整数,
∴An(n+1,0),
∵∁nAn⊥x轴,
∴∁n(n+1,k),Bn(n+1,),
∴AnBn=,Bn∁n=k﹣,
∴==.
故答案为.
三、解答题(本大题共8题,共72分,解答时写出必要的文字说明,演算步骤或推证过程)
17.(8分)(1)()﹣1+(3.14﹣π)0+﹣|﹣2|;
(2)先化简,再求值:÷(1﹣),选择一个你自己喜欢的x的值代入求值.
【分析】(1)先化简负整数指数幂,零指数幂,算术平方根,绝对值,然后再计算;
(2)先将小括号内的式子进行通分计算,然后再算除法,最后根据分式有意义的条件选取合适的x的值代入求值.
【解答】解:(1)原式=2+1+4﹣2
=5;
(2)原式=÷()
=÷
=
=,
∵x(x+1)(x﹣1)(x﹣2)≠0,
∴x≠0且x≠±1且x≠2,
当x=3时,原式==.
18.(8分)在初三综合素质评定结束后,为了了解年级的评定情况,现对初三某班的学生进行了评定等级的调查,绘制了如下男女生等级情况折线统计图和全班等级情况扇形统计图.
(1)调查发现评定等级为合格的男生有2人,女生有1人,则全班共有 50 名学生.
(2)补全女生等级评定的折线统计图.
(3)根据调查情况,该班班主任从评定等级为合格和A的学生中各选1名学生进行交流,请用树形图或表格求出刚好选中一名男生和一名女生的概率.
【分析】(1)根据合格的男生有2人,女生有1人,得出合格的总人数,再根据评级合格的学生占6%,即可得出全班的人数;
(2)根据折线统计图和扇形统计图以及全班的学生数,即可得出女生评级3A的学生和女生评级4A的学生数,即可补全折线统计图;
(3)根据题意画出图表,再根据概率公式即可得出答案.
【解答】解:因为合格的男生有2人,女生有1人,共计2+1=3人,
又因为评级合格的学生占6%,
所以全班共有:3÷6%=50(人).
故答案为:50.
(2)根据题意得:
女生评级3A的学生是:50×16%﹣3=8﹣3=5(人),
女生评级4A的学生是:50×50%﹣10=25﹣10=15(人),
如图:
(3)根据题意如表:
∵共有12种等可能的结果数,其中一名男生和一名女生的共有7种,
∴P=,
答:选中一名男生和一名女生的概率为:.
19.(8分)已知直线y=kx经过点A(a,3)(其中a>4),与双曲线(x>0)交于点P,过A作AB∥x轴,AC∥y轴,分别交双曲线于点B、C
(1)求k的值(用含有字母a的代数式表示);
(2)过B作x轴垂线,垂足为E,交OA于D,连接CD
①求证:四边形ABDC是矩形;
②连接BP、CP,求的值.
【分析】(1)利用待定系数法即可解决问题;
(2)①如图,过B作x轴垂线,垂足为E,交OA于D,连接CD.用a表示出B,C,D的坐标,可得BD=AC解决问题;
②设P(m,),因为点P在y=x上,可得=,推出S△ABP=•(a﹣4)•(3﹣)=(a﹣4)(3﹣)=(3a﹣12﹣3m+),S△APC=•(3﹣)(a﹣m)=(3a﹣12﹣3m+),推出S△ABP=S△ACP,解决问题;
【解答】解:(1)∵点A(a,3)在直线y=kx上,
∴3=ka,
∴k=.
(2)①如图,过B作x轴垂线,垂足为E,交OA于D,连接CD
∵AB∥x轴,AC∥y轴,A(a,3),
∴B(4,3),C(a,),
∵直线OA的解析式为y=x,
∴D(4,),
∴AC=BD=3﹣,
∵BD∥AC,
∴四边形ABDC是平行四边形,
∵∠ABD=90°,
∴四边形ABDC是矩形;
②设P(m,),
∵点P在y=x上,
∴=,
∵S△ABP=•(a﹣4)•(3﹣)=(a﹣4)(3﹣)=(3a﹣12﹣3m+),
S△APC=•(3﹣)(a﹣m)=(3a﹣12﹣3m+),
∴S△ABP=S△ACP,
∴=1.
20.(8分)如图,初三一班数学兴趣小组的同学欲测量公园内一棵树DE的高度,他们在这棵树正前方一座楼亭前的台阶上A点处测得树顶端D的仰角为30°.朝着这棵树的方向走到台阶下的点C处,测得树顶端D的仰角为60°,已知A点的高度AB为2米,台阶AC的坡度为1:(即AB:BC=1:),且B,C,E三点在同一条直线上,请根据以上条件求出树DE的高度.(测量器的高度忽略不计)
【分析】由于AF⊥AB,则四边形ABEF为矩形,设DE=x,在Rt△CDE中,CE===x,在Rt△ABC中,得到=,求出BC,在Rt△AFD中,求出AF,由AF=BC+CE即可求出x的长.
【解答】解:∵AF⊥AB,AB⊥BE,DE⊥BE,
∴四边形ABEF为矩形,
∴AF=BE,EF=AB=2
设DE=x,在Rt△CDE中,CE===x,
在Rt△ABC中,
∵=,AB=2,
∴BC=2,
在Rt△AFD中,DF=DE﹣EF=x﹣2,
∴AF===(x﹣2),
∵AF=BE=BC+CE.
∴(x﹣2)=2+x,
解得x=6.
答:树DE的高度为6米.
21.(9分)如图,AB、BC、CD分别与⊙O切于E、F、G,且AB∥CD.连接OB、OC,延长CO交⊙O于点M,过点M作MN∥OB交CD于N.
(1)求证:MN是⊙O的切线;
(2)当OB=6cm,OC=8cm时,求⊙O的半径及MN的长.
【分析】(1)求证:MN是⊙O的切线,就可以证明∠NMC=90°
(2)连接OF,则OF⊥BC,根据勾股定理就可以求出BC的长,然后根据△BOC的面积就可以求出⊙O的半径,根据△NMC∽△BOC就可以求出MN的长.
【解答】(1)证明:∵AB、BC、CD分别与⊙O切于点E、F、G,
∴∠OBC=∠ABC,∠DCB=2∠DCM,
∵AB∥CD,
∴∠ABC+∠DCB=180°,
∴∠OBC+∠OCB=(∠ABC+∠DCB)=×180°=90°,
∴∠BOC=180°﹣(∠OBC+∠OCB)=180°﹣90°=90°,
∵MN∥OB,
∴∠NMC=∠BOC=90°,
即MN⊥MC 且MO是⊙O的半径,
∴MN是⊙O的切线.
(2)解:连接OF,则OF⊥BC.
由(1)知,△BOC是直角三角形,
∴BC===10,
∵S△BOC=•OB•OC=•BC•OF,
∴6×8=10×OF,
∴0F=4.8cm,
∴⊙O的半径为4.8cm,
由(1)知,∠NCM=∠BCO,∠NMC=∠BOC=90°,
∴△NMC∽△BOC,
∴,即=,
∴MN=9.6(cm).
22.(9分)某工厂生产一种新型产品,每件成本为18元.产品按质量分为10个等级(每个月能生产同一等级的产品),第一等级(最低等级)的产品能生产44万件,每件以28元销售.每提高一个等级,每件销售单价就提高2元,但月产量减少2万件.设生产该商品的质量为第x等级(x为整数,且1≤x≤10),产品的月总利润为W万元.
(1)求W与x之间的函数关系式;
(2)生产该产品的质量为第几等级时,月总利润最大,最大利润是多少?
(3)该商品在生产过程中,共有几个等级的产品销售的月利润不低于608万元?请直接写出结果.
【分析】(1)先表示出第x等级时,每件的销售单价和月产量,再根据“总利润=单件利润×销售量”可得函数解析式;
(2)将(1)中所求函数解析式配方成顶点式,结合x的取值可得W的最大值;
(3)由W=﹣4(x﹣)2+729≥608,利用二次函数的图象求解可得.
【解答】解:(1)根据题意知,质量为第x等级时,每件的销售单价为28+2(x﹣1)=2x+26(元/件),月产量为44﹣2(x﹣1)=46﹣2x(万件),
则W=(26+2x﹣18)(46﹣2x)=﹣4x2+76x+368;
(2)W=﹣4x2+76x+368=﹣4(x﹣)2+729,
∵x为整数,且1≤x≤10,
∴当x=9或x=10时,W取得最大值,最大值为728万元,
答:生产该产品的质量为第9或10等级时,月总利润最大,最大利润是728万元;
(3)由(2)知,W=﹣4(x﹣)2+729,
令W=608,即﹣4(x﹣)2+729=608,
解得:x1=4,x2=15,
由函数图象可知,当4≤x≤15时,W≥608,
又∵1≤x≤10,且x为整数,
∴当4≤x≤10时,月利润不低于608万元,
∴共有7个等级的产品销售的月利润不低于608万元.
23.(10分)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与直线AB交于A(﹣4,﹣4),B(0,4)两点,直线AC:y=﹣x﹣6交y轴于点C.点E是直线AB上的动点,过点E作EF⊥x轴交AC于点F,交抛物线于点G.
(1)求抛物线y=﹣x2+bx+c的表达式;
(2)连接GB,EO,当四边形GEOB是平行四边形时,求点G的坐标;
(3)①在y轴上存在一点H,连接EH,HF,当点E运动到什么位置时,以A,E,F,H为顶点的四边形是矩形?求出此时点E,H的坐标;
②在①的前提下,以点E为圆心,EH长为半径作圆,点M为⊙E上一动点,求AM+CM它的最小值.
【分析】(1)利用待定系数法求出抛物线解析式;
(2)先利用待定系数法求出直线AB的解析式,进而利用平行四边形的对边相等建立方程求解即可;
(3)①先判断出要以点A,E,F,H为顶点的四边形是矩形,只有EF为对角线,利用中点坐标公式建立方程即可;
②先取EG的中点P进而判断出△PEM∽△MEA即可得出PM=AM,连接CP交圆E于M,再求出点P的坐标即可得出结论.
【解答】解:(1)∵点A(﹣4,﹣4),B(0,4)在抛物线y=﹣x2+bx+c上,
∴,
∴,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣2x+4;
(2)设直线AB的解析式为y=kx+n过点A,B,
∴,
∴,
∴直线AB的解析式为y=2x+4,
设E(m,2m+4),
∴G(m,﹣m2﹣2m+4),
∵四边形GEOB是平行四边形,
∴EG=OB=4,
∴﹣m2﹣2m+4﹣2m﹣4=4,
∴m=﹣2
∴G(﹣2,4).
(3)①如图1,
由(2)知,直线AB的解析式为y=2x+4,
∴设E(a,2a+4),
∵直线AC:y=﹣x﹣6,
∴F(a,﹣a﹣6),
设H(0,p),
∵以点A,E,F,H为顶点的四边形是矩形,
∵直线AB的解析式为y=2x+4,直线AC:y=﹣x﹣6,
∴AB⊥AC,
∴EF为对角线,
∴EF与AH互相平分,
∴(﹣4+0)=(a+a),(﹣4+p)=(2a+4﹣a﹣6),
∴a=﹣2,P=﹣1,
∴E(﹣2,0).H(0,﹣1);
②如图2,
由①知,E(﹣2,0),H(0,﹣1),A(﹣4,﹣4),
∴EH=,AE=2,
设AE交⊙E于G,取EG的中点P,
∴PE=,
连接PC交⊙E于M,连接EM,
∴EM=EH=,
∴=,
∵=,
∴=,∵∠PEM=∠MEA,
∴△PEM∽△MEA,
∴,
∴PM=AM,
∴AM+CM的最小值=PC,
设点P(p,2p+4),
∵E(﹣2,0),
∴PE2=(p+2)2+(2p+4)2=5(p+2)2,
∵PE=,
∴5(p+2)2=,
∴p=﹣或p=﹣(由于E(﹣2,0),所以舍去),
∴P(﹣,﹣1),
∵C(0,﹣6),
∴PC==,
即:AM+CM的最小值为 .
24.(12分)(1)问题发现
如图1,△ACB和△DCE均为等边三角形,点A,D,E在同一直线上,连接BE.
填空:
①∠AEB的度数为 60° ;
②线段AD,BE之间的数量关系为 AD=BE .
(2)拓展探究
如图2,△ACB和△DCE均为等腰直角三角形,∠ACB=∠DCE=90°,点A,D,E在同一直线上,CM为△DCE中DE边上的高,连接BE,请判断∠AEB的度数及线段CM,AE,BE之间的数量关系,并说明理由.
(3)解决问题
如图3,在正方形ABCD中,CD=,若点P满足PD=1,且∠BPD=90°,请直接写出点A到BP的距离.
【分析】(1)由条件易证△ACD≌△BCE,从而得到:AD=BE,∠ADC=∠BEC.由点A,D,E在同一直线上可求出∠ADC,从而可以求出∠AEB的度数.
(2)仿照(1)中的解法可求出∠AEB的度数,证出AD=BE;由△DCE为等腰直角三角形及CM为△DCE中DE边上的高可得CM=DM=ME,从而证到AE=2CM+BE.
(3)由PD=1可得:点P在以点D为圆心,1为半径的圆上;由∠BPD=90°可得:点P在以BD为直径的圆上.显然,点P是这两个圆的交点,由于两圆有两个交点,接下来需对两个位置分别进行讨论.然后,添加适当的辅助线,借助于(2)中的结论即可解决问题.
【解答】解:(1)①如图1,
∵△ACB和△DCE均为等边三角形,
∴CA=CB,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°.
∴∠ACD=∠BCE.
在△ACD和△BCE中,
∴△ACD≌△BCE(SAS).
∴∠ADC=∠BEC.
∵△DCE为等边三角形,
∴∠CDE=∠CED=60°.
∵点A,D,E在同一直线上,
∴∠ADC=120°.
∴∠BEC=120°.
∴∠AEB=∠BEC﹣∠CED=60°.
故答案为:60°.
②∵△ACD≌△BCE,
∴AD=BE.
故答案为:AD=BE.
(2)∠AEB=90°,AE=BE+2CM.
理由:如图2,
∵△ACB和△DCE均为等腰直角三角形,
∴CA=CB,CD=CE,∠ACB=∠DCE=90°.
∴∠ACD=∠BCE.
在△ACD和△BCE中,
∴△ACD≌△BCE(SAS).
∴AD=BE,∠ADC=∠BEC.
∵△DCE为等腰直角三角形,
∴∠CDE=∠CED=45°.
∵点A,D,E在同一直线上,
∴∠ADC=135°.
∴∠BEC=135°.
∴∠AEB=∠BEC﹣∠CED=90°.
∵CD=CE,CM⊥DE,
∴DM=ME.
∵∠DCE=90°,
∴DM=ME=CM.
∴AE=AD+DE=BE+2CM.
(3)点A到BP的距离为或.
理由如下:
∵PD=1,
∴点P在以点D为圆心,1为半径的圆上.
∵∠BPD=90°,
∴点P在以BD为直径的圆上.
∴点P是这两圆的交点.
①当点P在如图3①所示位置时,
连接PD、PB、PA,作AH⊥BP,垂足为H,
过点A作AE⊥AP,交BP于点E,如图3①.
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ADB=45°.AB=AD=DC=BC=,∠BAD=90°.
∴BD=2.
∵DP=1,
∴BP=.
∵∠BPD=∠BAD=90°,
∴A、P、D、B在以BD为直径的圆上,
∴∠APB=∠ADB=45°.
∴△PAE是等腰直角三角形.
又∵△BAD是等腰直角三角形,点B、E、P共线,AH⊥BP,
∴由(2)中的结论可得:BP=2AH+PD.
∴=2AH+1.
∴AH=.
②当点P在如图3②所示位置时,
连接PD、PB、PA,作AH⊥BP,垂足为H,
过点A作AE⊥AP,交PB的延长线于点E,如图3②.
同理可得:BP=2AH﹣PD.
∴=2AH﹣1.
∴AH=.
综上所述:点A到BP的距离为或.
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