2020年安徽省合肥168中中考数学一模试卷【含答案】
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这是一份2020年安徽省合肥168中中考数学一模试卷【含答案】,共27页。试卷主要包含了选择题,填空题等内容,欢迎下载使用。
2020年安徽省合肥168中中考数学一模试卷
一、选择题(共10小题,每小题4分,满分40分)
1.(4分)下列实数中最小的数是( )
A.2 B.﹣3 C.0 D.π
2.(4分)如图是由四个相同的小正方形组成的立体图形,它的俯视图为( )
A. B. C. D.
3.(4分)安徽省的陆地面积为139400km2,139400用科学记数法可表示为( )
A.1394×102 B.1.394×104 C.1.394×105 D.13.94×104
4.(4分)下列运算正确的是( )
A.a+2a=3a2 B.a3•a2=a5
C.(a4)2=a6 D.﹣6a6÷2a2=3a3
5.(4分)若分式=0,则x的值是( )
A.±2 B.2 C.﹣2 D.0
6.(4分)如图是某市2016年四月份每日的最低气温的统计图,则四月份每日的最低气温(单位:℃)众数分别是( )
A.14 B.30 C.12 D.18
7.(4分)一种药品原价每盒25元,经过两次降价后每盒16元.设两次降价的百分率都为x,则x满足( )
A.16(1+2x)=25 B.25(1﹣2x)=16
C.16(1+x)2=25 D.25(1﹣x)2=16
8.(4分)如图,在△ABC中,点D为BC边上的一点,且AD=AB=2,AD⊥AB.过点D作DE⊥AD,DE交AC于点E.若DE=1,则△ABC的面积为( )
A.4 B.4 C.2 D.8
9.(4分)如图,是二次函数y=ax2+bx+c图象的一部分,下列结论中:①abc>0; ②a﹣b+c<0; ③ax2+bx+c+1=0有两个相等的实数根; ④9a+3b+c>0.其中正确的结论的序号为( )
A.①② B..①③ C..②③ D..①④
10.(4分)如图,在△ABC中,AB=10,AC=8,BC=6,以边AB的中点O为圆心,作半圆与AC相切,点P,Q分别是边BC和半圆上的动点,连接PQ,则PQ长的最大值与最小值的和是( )
A.6 B.2+1 C.9 D.
二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分)
11.(5分)计算:﹣= .
12.(5分)命题:“若ab=0,则a、b中至少有一个为0”的逆命题是
13.(5分)如图,已知A为反比例函数(x<0)的图象上一点,过点A作AB⊥y轴,垂足为B,若△OAB的面积为2,则k的值为
14.(5分)如图,在平面直角坐标系中,已知⊙D经过原点O,与x轴、y轴分别交于A、B两点,B点坐标为(0,2),OC与⊙D交于点C,∠OCA=30°,则图中阴影部分面积为 .(结果保留根号和π)
三、(本大题共2小题,每小题8分,满分16分)
15.(8分)解方程:x2=4x.
16.(8分)如图,已知△ABC三个顶点的坐标分别为A(﹣2,﹣4),B(0,﹣4),C(1,﹣1)
(1)请在网格中,画出线段BC关于原点对称的线段B1C1;
(2)请在网格中,过点C画一条直线CD,将△ABC分成面积相等的两部分,与线段AB相交于点D,写出点D的坐标;
(3)若另有一点P(﹣3,﹣3),连接PC,则tan∠BCP= .
四、(本大题共2小题,每小题8分,满分16分)
17.(8分)光伏发电惠民生,据衢州晚报载,某家庭投资4万元资金建造屋顶光伏发电站,遇到晴天平均每天可发电30度,其它天气平均每天可发电5度,已知某月(按30天计)共发电550度.
(1)求这个月晴天的天数.
(2)已知该家庭每月平均用电量为150度,若按每月发电550度计,至少需要几年才能收回成本(不计其它费用,结果取整数).
18.(8分)观察一组数据:2,4,7,11,16,22,29,…,它们有一定的规律,若记第一个数为a1,第二个数记为a2,…,第n个数记为an.
(1)请写出29后面的第一个数;
(2)通过计算a2﹣a1,a3﹣a2,a4﹣a3,…由此推算a100﹣a99的值;
(3)根据你发现的规律求a100的值.
五、(本大题共2小题,每小题10分,满分20分)
19.(10分)图1是一辆在平地上滑行的滑板车,图2是其示意图.已知车杆AB长92cm,车杆与脚踏板所成的角∠ABC=70°,前后轮子的半径均为6cm,求把手A离地面的高度(结果保留小数点后一位;参考数据:sin70°≈0.94,cos70°≈0.34,tan70°≈2.75).
20.(10分)如图,已知在△ABC中,D,E,F分别是AB,BC,AC的中点,连结DF,EF,BF.
(1)求证:四边形BEFD是平行四边形;
(2)若∠AFB=90°,AB=6,求四边形BEFD的周长.
六、(本大题12分)
21.(12分)为深化义务教育课程改革,满足学生的个性化学习需求,某校就“学生对知识拓展,体育特长、艺术特长和实践活动四类选课意向”进行了抽样调查(每人选报一类),绘制了如图所示的两幅统计图(不完整),请根据图中信息,解答下列问题:
(1)求扇形统计图中m的值,并补全条形统计图;
(2)在被调查的学生中,随机抽一人,抽到选“体育特长类”或“艺术特长类”的学生的概率是多少?
(3)已知该校有800名学生,计划开设“实践活动类”课程每班安排20人,问学校开设多少个“实践活动类”课程的班级比较合理?
七、(本大题12分)
22.(12分)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=ax2﹣2x+c与直线y=kx+b都经过A(0,﹣3)、B(3,0)两点,该抛物线的顶点为C.
(1)求此抛物线和直线AB的解析式;
(2)设直线AB与该抛物线的对称轴交于点E,在射线EB上是否存在一点M,过M作x轴的垂线交抛物线于点N,使点M、N、C、E是平行四边形的四个顶点?若存在,求点M的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)设点P是直线AB下方抛物线上的一动点,当△PAB面积最大时,求点P的坐标,并求△PAB面积的最大值.
八、(本大题14分)
23.(14分)数学活动课上,某学习小组对有一内角为120°的平行四边形ABCD(∠BAD=120°)进行探究:将一块含60°的直角三角板如图放置在平行四边形ABCD所在平面内旋转,且60°角的顶点始终与点C重合,较短的直角边和斜边所在的两直线分别交线段AB,AD于点E,F(不包括线段的端点).
(1)初步尝试
如图1,若AD=AB,求证:①△BCE≌△ACF,②AE+AF=AC;
(2)类比发现
如图2,若AD=2AB,过点C作CH⊥AD于点H,求证:AE=2FH;
(3)深入探究
如图3,若AD=3AB,探究得:的值为常数t,则t= .
2020年安徽省合肥168中中考数学一模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(共10小题,每小题4分,满分40分)
1.(4分)下列实数中最小的数是( )
A.2 B.﹣3 C.0 D.π
【分析】先根据实数的大小比较法则比较数的大小,再得出选项即可.
【解答】解:∵﹣3<0<2<π,
∴最小的数是﹣3,
故选:B.
【点评】本题考查了实数的大小比较,能熟记实数的大小比较法则的内容是解此题的关键.
2.(4分)如图是由四个相同的小正方形组成的立体图形,它的俯视图为( )
A. B. C. D.
【分析】找到从上面看所得到的图形即可,注意所有的看到的棱都应表现在俯视图中.
【解答】解:从上面看易得第一层有1个正方形,第二层有2个正方形,如图所示:
故选:B.
【点评】本题考查了三视图的知识,俯视图是从物体的正面看得到的视图.
3.(4分)安徽省的陆地面积为139400km2,139400用科学记数法可表示为( )
A.1394×102 B.1.394×104 C.1.394×105 D.13.94×104
【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>10时,n是正数;当原数的绝对值<1时,n是负数.
【解答】解:将139400用科学记数法表示为:1.394×105.
故选:C.
【点评】此题考查了科学记数法的表示方法.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,表示时关键要正确确定a的值以及n的值.
4.(4分)下列运算正确的是( )
A.a+2a=3a2 B.a3•a2=a5
C.(a4)2=a6 D.﹣6a6÷2a2=3a3
【分析】根据合并同类项、同底数幂的乘法和幂的乘方以及整式的除法解答即可.
【解答】解:A、a+2a=3a,错误;
B、a3•a2=a5,正确;
C、(a4)2=a8,错误;
D、﹣6a6÷2a2=﹣3a4,错误;
故选:B.
【点评】此题考查整式的除法,关键是根据合并同类项、同底数幂的乘法和幂的乘方以及整式的除法的法则解答.
5.(4分)若分式=0,则x的值是( )
A.±2 B.2 C.﹣2 D.0
【分析】分式的值为0时,分子等于0且分母不等于0.
【解答】解:依题意得:x2﹣4=0且x﹣2≠0,
解得x=﹣2.
故选:C.
【点评】本题考查了分式的值为零的条件.注意:“分母不为零”这个条件不能少.
6.(4分)如图是某市2016年四月份每日的最低气温的统计图,则四月份每日的最低气温(单位:℃)众数分别是( )
A.14 B.30 C.12 D.18
【分析】根据众数的定义直接求解即可.
【解答】解:由条形统计图中出现频数最大条形最高的数据是在第三组,14℃,故众数是14℃;
故选:A.
【点评】此题考查了众数,掌握众数的定义是解题的关键;众数是一组数据中出现次数最多的数.
7.(4分)一种药品原价每盒25元,经过两次降价后每盒16元.设两次降价的百分率都为x,则x满足( )
A.16(1+2x)=25 B.25(1﹣2x)=16
C.16(1+x)2=25 D.25(1﹣x)2=16
【分析】等量关系为:原价×(1﹣降价的百分率)2=现价,把相关数值代入即可.
【解答】解:第一次降价后的价格为:25×(1﹣x);
第二次降价后的价格为:25×(1﹣x)2;
∵两次降价后的价格为16元,
∴25(1﹣x)2=16.
故选:D.
【点评】本题考查求平均变化率的方法.若设变化前的量为a,变化后的量为b,平均变化率为x,则经过两次变化后的数量关系为a(1±x)2=b.
8.(4分)如图,在△ABC中,点D为BC边上的一点,且AD=AB=2,AD⊥AB.过点D作DE⊥AD,DE交AC于点E.若DE=1,则△ABC的面积为( )
A.4 B.4 C.2 D.8
【分析】由题意得到三角形DEC与三角形ABC相似,由相似三角形面积之比等于相似比的平方两三角形面积之比,进而求出四边形ABDE与三角形ABC面积之比,求出四边形ABDE面积,即可确定出三角形ABC面积.
【解答】解:∵AB⊥AD,AD⊥DE,
∴∠BAD=∠ADE=90°,
∴DE∥AB,
∴∠CED=∠CAB,
∵∠C=∠C,
∴△CED∽△CAB,
∵DE=1,AB=2,即DE:AB=1:2,
∴S△DEC:S△ACB=1:4,
∴S四边形ABDE:S△ACB=3:4,
∵S四边形ABDE=S△ABD+S△ADE=×2×2+×2×1=2+1=3,
∴S△ACB=4,
故选:B.
【点评】此题考查了相似三角形的判定与性质,以及等腰直角三角形,熟练掌握相似三角形的判定与性质是解本题的关键.
9.(4分)如图,是二次函数y=ax2+bx+c图象的一部分,下列结论中:①abc>0; ②a﹣b+c<0; ③ax2+bx+c+1=0有两个相等的实数根; ④9a+3b+c>0.其中正确的结论的序号为( )
A.①② B..①③ C..②③ D..①④
【分析】由抛物线的开口方向判断a的符号,由抛物线与y轴的交点判断c的符号,然后根据对称轴及抛物线与x轴交点情况进行推理,进而对各个结论进行判断.
【解答】解:①由抛物线的开口方向向上可推出a>0,
与y轴的交点为在y轴的负半轴上可推出c=﹣1<0,
对称轴为x=﹣>1>0,a>0,得b<0,
故abc>0,故①正确;
②由对称轴为直线x=﹣>1,抛物线与x轴的一个交点交于(2,0),(3,0)之间,则另一个交点在(0,0),(﹣1,0)之间,
所以当x=﹣1时,y>0,
所以a﹣b+c>0,故②错误;
③抛物线与y轴的交点为(0,﹣1),由图象知二次函数y=ax2+bx+c图象与直线y=﹣1有两个交点,
故ax2+bx+c+1=0有两个不相等的实数根,故③错误;
④x=3时,y=ax2+bx+c=9a+3b+c>0,故④正确;
故选:D.
【点评】本题考查了二次函数的图象与系数的关系,解答此类问题的关键是掌握二次函数y=ax2+bx+c系数符号由抛物线开口方向、对称轴、抛物线与y轴的交点、抛物线与x轴交点的个数确定,解题时要注意数形结合思想的运用.
10.(4分)如图,在△ABC中,AB=10,AC=8,BC=6,以边AB的中点O为圆心,作半圆与AC相切,点P,Q分别是边BC和半圆上的动点,连接PQ,则PQ长的最大值与最小值的和是( )
A.6 B.2+1 C.9 D.
【分析】如图,设⊙O与AC相切于点E,连接OE,作OP1⊥BC垂足为P1交⊙O于Q1,此时垂线段OP1最短,P1Q1最小值为OP1﹣OQ1,求出OP1,如图当Q2在AB边上时,P2与B重合时,
P2Q2最大值=5+3=8,由此不难解决问题.
【解答】解:如图,设⊙O与AC相切于点E,连接OE,作OP1⊥BC垂足为P1交⊙O于Q1,
此时垂线段OP1最短,P1Q1最小值为OP1﹣OQ1,
∵AB=10,AC=8,BC=6,
∴AB2=AC2+BC2,
∴∠C=90°,
∵∠OP1B=90°,
∴OP1∥AC
∵AO=OB,
∴P1C=P1B,
∴OP1=AC=4,
∴P1Q1最小值为OP1﹣OQ1=1,
如图,当Q2在AB边上时,P2与B重合时,P2Q2经过圆心,经过圆心的弦最长,
P2Q2最大值=5+3=8,
∴PQ长的最大值与最小值的和是9.
故选:C.
【点评】本题考查切线的性质、三角形中位线定理等知识,解题的关键是正确找到点PQ取得最大值、最小值时的位置,属于中考常考题型.
二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分)
11.(5分)计算:﹣= .
【分析】先化简=2,再合并同类二次根式即可.
【解答】解:=2﹣=.
故答案为:.
【点评】本题主要考查了二次根式的加减,属于基础题型.
12.(5分)命题:“若ab=0,则a、b中至少有一个为0”的逆命题是 若a,b至少有一个为0,则ab=0
【分析】根据逆命题的概念得出原命题的逆命题即可.
【解答】解:命题:“若ab=0,则a、b中至少有一个为0”的逆命题是若a,b至少有一个为0,则ab=0,
故答案为:若a,b至少有一个为0,则ab=0.
【点评】本题考查的是逆命题的概念,两个命题中,如果第一个命题的条件是第二个命题的结论,而第一个命题的结论又是第二个命题的条件,那么这两个命题叫做互逆命题.其中一个命题称为另一个命题的逆命题.
13.(5分)如图,已知A为反比例函数(x<0)的图象上一点,过点A作AB⊥y轴,垂足为B,若△OAB的面积为2,则k的值为 ﹣4
【分析】利用反比例函数比例系数k的几何意义得到|k|=2,然后根据反比例函数的性质确定k的值.
【解答】解:∵AB⊥y轴,
∴S△OAB=|k|=2,
而k<0,
∴k=﹣4.
故答案为﹣4.
【点评】本题考查了反比例函数比例系数k的几何意义:在反比例函数y=图象中任取一点,过这一个点向x轴和y轴分别作垂线,与坐标轴围成的矩形的面积是定值|k|.在反比例函数的图象上任意一点向坐标轴作垂线,这一点和垂足以及坐标原点所构成的三角形的面积是 |k|,且保持不变.
14.(5分)如图,在平面直角坐标系中,已知⊙D经过原点O,与x轴、y轴分别交于A、B两点,B点坐标为(0,2),OC与⊙D交于点C,∠OCA=30°,则图中阴影部分面积为 2π﹣2 .(结果保留根号和π)
【分析】连接AB,根据∠AOB=90°可知AB是直径,再由圆周角定理求出∠OBA=∠C=30°,由锐角三角函数的定义得出OA及AB的长,根据S阴影=S半圆﹣S△ABO即可得出结论.
【解答】解:连接AB,
∵∠AOB=90°,
∴AB是直径,
根据同弧对的圆周角相等得∠OBA=∠C=30°,
∵OB=2,
∴OA=OBtan∠ABO=OBtan30°=2×=2,AB=AO÷sin30°=4,即圆的半径为2,
∴S阴影=S半圆﹣S△ABO=﹣×2×2=2π﹣2.
故答案为:2π﹣2.
【点评】本题考查的是扇形面积的计算,根据题意作出辅助线,构造出直角三角形是解答此题的关键.
三、(本大题共2小题,每小题8分,满分16分)
15.(8分)解方程:x2=4x.
【分析】先移项得到x2﹣4x=0,然后利用因式分解法求解.
【解答】解:x2﹣4x=0,
x(x﹣4)=0,
x=0或x﹣4=0,
所以x1=0,x2=4.
【点评】本题考查了解一元二次方程﹣因式分解法:先把方程右边变形为0,然后把方程左边进行因式分解,这样把一元二次方程转化为两个一元一次方程,再解一次方程可得到一元二次方程的解.
16.(8分)如图,已知△ABC三个顶点的坐标分别为A(﹣2,﹣4),B(0,﹣4),C(1,﹣1)
(1)请在网格中,画出线段BC关于原点对称的线段B1C1;
(2)请在网格中,过点C画一条直线CD,将△ABC分成面积相等的两部分,与线段AB相交于点D,写出点D的坐标;
(3)若另有一点P(﹣3,﹣3),连接PC,则tan∠BCP= 1 .
【分析】(1)根据坐标画得到对应点B1、C1,连接即可;
(2)取AB的中点D画出直线CD,
(3)得出△PBC为等腰直角三角形,∠PCB=45°,可求出tan∠BCP=1
【解答】解:如图:
(1)作出线段B1、C1连接即可;
(2)画出直线CD,点D坐标为(﹣1,﹣4),
(3)连接PB,∵PB2=BC2=12+32=10,PC2=22+42=20,
∴PB2+BC2=PC2,
∴△PBC为等腰直角三角形,
∴∠PCB=45°,
∴tan∠BCP=1,
故答案为1.
【点评】本题考查关于原点对称的点的坐标关系,三角形中线的性质,三角函数值等有关知识点.
四、(本大题共2小题,每小题8分,满分16分)
17.(8分)光伏发电惠民生,据衢州晚报载,某家庭投资4万元资金建造屋顶光伏发电站,遇到晴天平均每天可发电30度,其它天气平均每天可发电5度,已知某月(按30天计)共发电550度.
(1)求这个月晴天的天数.
(2)已知该家庭每月平均用电量为150度,若按每月发电550度计,至少需要几年才能收回成本(不计其它费用,结果取整数).
【分析】(1)设这个月有x天晴天,根据总电量550度列出方程即可解决问题.
(2)需要y年才可以收回成本,根据电费≥40000,列出不等式即可解决问题.
【解答】解:(1)设这个月有x天晴天,由题意得
30x+5(30﹣x)=550,
解得x=16,
故这个月有16个晴天.
(2)需要y年才可以收回成本,由题意得
(550﹣150)•(0.52+0.45)•12y≥40000,
解得y≥8.6,
∵y是整数,
∴至少需要9年才能收回成本.
【点评】本题考查一元一次不等式、一元一次方程等知识,熟练应用方程或不等式解决实际问题是解题的关键,属于中考常考题型.
18.(8分)观察一组数据:2,4,7,11,16,22,29,…,它们有一定的规律,若记第一个数为a1,第二个数记为a2,…,第n个数记为an.
(1)请写出29后面的第一个数;
(2)通过计算a2﹣a1,a3﹣a2,a4﹣a3,…由此推算a100﹣a99的值;
(3)根据你发现的规律求a100的值.
【分析】(1)根据差值的规律计算即可;
(2)a2﹣a1,=2,a3﹣a2=3,a4﹣a3=4…由此推算a100﹣a99=100;
(3)根据a100=2+2+3+4+…+100=1+×100计算即可;
【解答】解:(1)29后面的第一位数是37;
(2)由题意:a2﹣a1,=2,a3﹣a2=3,a4﹣a3=4…由此推算a100﹣a99=100;
(3)a100=2+2+3+4+…+100=1+×100=5051
【点评】本题考查了规律型:数字的变化类,通过从一些特殊的数字变化中发现不变的因素或按规律变化的因素,然后推广到一般情况是解答此题的关键.
五、(本大题共2小题,每小题10分,满分20分)
19.(10分)图1是一辆在平地上滑行的滑板车,图2是其示意图.已知车杆AB长92cm,车杆与脚踏板所成的角∠ABC=70°,前后轮子的半径均为6cm,求把手A离地面的高度(结果保留小数点后一位;参考数据:sin70°≈0.94,cos70°≈0.34,tan70°≈2.75).
【分析】过点A作AD⊥BC于点D,延长AD交地面于点E,根据锐角三角函数的定义即可求出答案.
【解答】解:过点A作AD⊥BC于点D,延长AD交地面于点E,
∵sin∠ABD=,
∴AD=92×0.94≈86.48,
∵DE=6,
∴AE=AD+DE=92.5,
∴把手A离地面的高度为92.5cm.
【点评】本题考查解直角三角形,解题的关键是熟练运用锐角三角函数的定义,本题属于基础题型.
20.(10分)如图,已知在△ABC中,D,E,F分别是AB,BC,AC的中点,连结DF,EF,BF.
(1)求证:四边形BEFD是平行四边形;
(2)若∠AFB=90°,AB=6,求四边形BEFD的周长.
【分析】(1)根据三角形的中位线的性质得到DF∥BC,EF∥AB,根据平行四边形的判定定理即可得到结论;
(2)根据直角三角形的性质得到DF=DB=DA=AB=3,推出四边形BEFD是菱形,于是得到结论.
【解答】(1)证明:∵D,E,F分别是AB,BC,AC的中点,
∴DF∥BC,EF∥AB,
∴DF∥BE,EF∥BD,
∴四边形BEFD是平行四边形;
(2)解:∵∠AFB=90°,D是AB的中点,AB=6,
∴DF=DB=DA=AB=3,
∵四边形BEFD是平行四边形,
∴四边形BEFD是菱形,
∵DB=3,
∴四边形BEFD的周长为12.
【点评】本题考查了平行四边形的性质和判定,菱形的判定和性质,直角三角形的斜边中线的性质,熟练掌握平行四边形的性质是解题的关键.
六、(本大题12分)
21.(12分)为深化义务教育课程改革,满足学生的个性化学习需求,某校就“学生对知识拓展,体育特长、艺术特长和实践活动四类选课意向”进行了抽样调查(每人选报一类),绘制了如图所示的两幅统计图(不完整),请根据图中信息,解答下列问题:
(1)求扇形统计图中m的值,并补全条形统计图;
(2)在被调查的学生中,随机抽一人,抽到选“体育特长类”或“艺术特长类”的学生的概率是多少?
(3)已知该校有800名学生,计划开设“实践活动类”课程每班安排20人,问学校开设多少个“实践活动类”课程的班级比较合理?
【分析】(1)根据C类人数有15人,占总人数的25%可得出总人数,求出A类人数,进而可得出结论;
(2)直接根据概率公式可得出结论;
(3)求出“实践活动类”的总人数,进而可得出结论.
【解答】解:(1)总人数=15÷25%=60(人).
A类人数=60﹣24﹣15﹣9=12(人).
∵12÷60=0.2=20%,
∴m=20.
条形统计图如图;
(2)抽到选“体育特长类”或“艺术特长类”的学生的概率==;
(3)∵800×25%=200,200÷20=10,
∴开设10个“实验活动类”课程的班级数比较合理.
【点评】本题考查的是条形统计图与扇形统计图,根据题意得出样本总数是解答此题的关键.
七、(本大题12分)
22.(12分)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=ax2﹣2x+c与直线y=kx+b都经过A(0,﹣3)、B(3,0)两点,该抛物线的顶点为C.
(1)求此抛物线和直线AB的解析式;
(2)设直线AB与该抛物线的对称轴交于点E,在射线EB上是否存在一点M,过M作x轴的垂线交抛物线于点N,使点M、N、C、E是平行四边形的四个顶点?若存在,求点M的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)设点P是直线AB下方抛物线上的一动点,当△PAB面积最大时,求点P的坐标,并求△PAB面积的最大值.
【分析】(1)将A(0,﹣3)、B(3,0)两点坐标分别代入二次函数的解析式和一次函数解析式即可求解;
(2)先求出C点坐标和E点坐标,则CE=2,分两种情况讨论:①若点M在x轴下方,四边形CEMN为平行四边形,则CE=MN,②若点M在x轴上方,四边形CENM为平行四边形,则CE=MN,设M(a,a﹣3),则N(a,a2﹣2a﹣3),可分别得到方程求出点M的坐标;
(3)如图,作PG∥y轴交直线AB于点G,设P(m,m2﹣2m﹣3),则G(m,m﹣3),可由,得到m的表达式,利用二次函数求最值问题配方即可.
【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2﹣2x+c经过A(0,﹣3)、B(3,0)两点,
∴,
∴,
∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3,
∵直线y=kx+b经过A(0,﹣3)、B(3,0)两点,
∴,解得:,
∴直线AB的解析式为y=x﹣3,
(2)∵y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴抛物线的顶点C的坐标为(1,﹣4),
∵CE∥y轴,
∴E(1,﹣2),
∴CE=2,
①如图,若点M在x轴下方,四边形CEMN为平行四边形,则CE=MN,
设M(a,a﹣3),则N(a,a2﹣2a﹣3),
∴MN=a﹣3﹣(a2﹣2a﹣3)=﹣a2+3a,
∴﹣a2+3a=2,
解得:a=2,a=1(舍去),
∴M(2,﹣1),
②如图,若点M在x轴上方,四边形CENM为平行四边形,则CE=MN,
设M(a,a﹣3),则N(a,a2﹣2a﹣3),
∴MN=a2﹣2a﹣3﹣(a﹣3)=a2﹣3a,
∴a2﹣3a=2,
解得:a=,a=(舍去),
∴M(,),
综合可得M点的坐标为(2,﹣1)或().
(3)如图,作PG∥y轴交直线AB于点G,
设P(m,m2﹣2m﹣3),则G(m,m﹣3),
∴PG=m﹣3﹣(m2﹣2m﹣3)=﹣m2+3m,
∴S△PAB=S△PGA+S△PGB===﹣,
∴当m=时,△PAB面积的最大值是,此时P点坐标为().
【点评】本题是二次函数综合题,考查了待定系数法求函数解析式,二次函数求最值问题,以及二次函数与平行四边形、三角形面积有关的问题.
八、(本大题14分)
23.(14分)数学活动课上,某学习小组对有一内角为120°的平行四边形ABCD(∠BAD=120°)进行探究:将一块含60°的直角三角板如图放置在平行四边形ABCD所在平面内旋转,且60°角的顶点始终与点C重合,较短的直角边和斜边所在的两直线分别交线段AB,AD于点E,F(不包括线段的端点).
(1)初步尝试
如图1,若AD=AB,求证:①△BCE≌△ACF,②AE+AF=AC;
(2)类比发现
如图2,若AD=2AB,过点C作CH⊥AD于点H,求证:AE=2FH;
(3)深入探究
如图3,若AD=3AB,探究得:的值为常数t,则t= .
【分析】(1)①先证明△ABC,△ACD都是等边三角形,再证明∠BCE=∠ACF即可解决问题.②根据①的结论得到BE=AF,由此即可证明.
(2)设DH=x,由题意,CD=2x,CH=x,由△ACE∽△HCF,得=由此即可证明.
(3)如图3中,作CN⊥AD于N,CM⊥BA于M,CM与AD交于点H.先证明△CFN∽△CEM,得=,由AB•CM=AD•CN,AD=3AB,推出CM=3CN,所以==,设CN=a,FN=b,则CM=3a,EM=3b,想办法求出AC,AE+3AF即可解决问题.
【解答】解;(1)①∵四边形ABCD是平行四边形,∠BAD=120°,
∴∠D=∠B=60°,
∵AD=AB,
∴△ABC,△ACD都是等边三角形,
∴∠B=∠CAD=60°,∠ACB=60°,BC=AC,
∵∠ECF=60°,
∴∠BCE+∠ACE=∠ACF+∠ACE=60°,
∴∠BCE=∠ACF,
在△BCE和△ACF中,
∴△BCE≌△ACF.
②∵△BCE≌△ACF,
∴BE=AF,
∴AE+AF=AE+BE=AB=AC.
(2)设DH=x,由题意,CD=2x,CH=x,
∴AD=2AB=4x,
∴AH=AD﹣DH=3x,
∵CH⊥AD,
∴AC==2x,
∴AC2+CD2=AD2,
∴∠ACD=90°,
∴∠BAC=∠ACD=90°,
∴∠CAD=30°,
∴∠ACH=60°,
∵∠ECF=60°,
∴∠HCF=∠ACE,
∴△ACE∽△HCF,
∴==2,
∴AE=2FH.
(3)如图3中,作CN⊥AD于N,CM⊥BA于M,CM与AD交于点H.
∵∠ECF+∠EAF=180°,
∴∠AEC+∠AFC=180°,
∵∠AFC+∠CFN=180°,
∴∠CFN=∠AEC,∵∠M=∠CNF=90°,
∴△CFN∽△CEM,
∴=,
∵AB•CM=AD•CN,AD=3AB,
∴CM=3CN,
∴==,设CN=a,则CM=3a,
∵∠MAH=60°,∠M=90°,
∴∠AHM=∠CHN=30°,
∴HC=2a,HM=a,HN=a,
∴AM=a,AH=a,
∴AC==a,
AE+3AF=(EM﹣AM)+3(AH+HN﹣FN)=EM﹣AM+3AH+3HN﹣3FN=3AH+3HN﹣AM=a,
∴==.
故答案为.
【点评】本题考查几何变换综合题.全等三角形的判定和性质.相似三角形的判定和性质、等边三角形的性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形或相似三角形,学会添加常用辅助线,学会利用参数解决问题,属于中考压轴题.
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日期:2020/6/19 15:50:01;用户:西安万向思维数学;邮箱:xianwanxiang005@xyh.com;学号:24602080
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