2022年河南省南阳市唐河县中考一模数学试题
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这是一份2022年河南省南阳市唐河县中考一模数学试题,共24页。试卷主要包含了填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
河南省南阳市唐河县2022年中考数学模拟试卷(解析版)
一、选择题(每小题3分,共30分)下列各小题均有四个选项,其中只有一个是正确的。
1.﹣2022的相反数的倒数是( )
A.﹣2022 B.2022 C. D.
2.2021年11月30日,通过百度搜索引度搜索“六中全会”共得到相关结果约7150万个,将数据“7150万”用科学记数法表示为( )
A.7150×104 B.0.715×108 C.7.15×107 D.7.15×103
3.墨迹覆盖了等式“x2x=x3(x≠0)”中的运算符号,则覆盖的是( )
A.+ B.﹣ C.× D.÷
4.平顶山某校有3000名学生,随机抽取了300名学生进行睡眠质量调查,下列说法错误的是( )
A.总体是该校3000名学生的睡眠质量
B.个体是每一个学生
C.样本是抽取的300名学生的睡眠质量
D.样本容量是300
5.用5个大小相同的小正方体黏合成如图所示的几何体,将几何体向右翻滚90°,与原几何体相比较,三视图没有发生改变的是( )
A.左视图 B.主视图
C.俯视图 D.主视图和左视图
6.如图,直线a∥b,将含有45°角的三角板ABC的直角顶点C放在直线b上,若∠2=65°,则∠1是( )
A.20° B.25° C.30° D.35°
7.如图,在面积为16的菱形ABCD中,进行下面的作图.
(1)分别以C,D为圆心,大于CD长为半径作弧,两弧分别交于点E,F;(2)作直线EF,且直线EF与边CD交于点M;(3)连接BM.则△BCM的面积是( )
A.12 B.8 C.4 D.2
8.《九章算术》是古代中国第一部自成体系的数学专著,其中《卷第八方程》记载:“今有甲乙二人持钱不知其数,甲得乙半而钱五十,乙得甲太半而亦钱五十,问甲、乙持钱各几何?”译文是:今有甲、乙两人持钱不知道各有多少,甲若得到乙所有钱的,则甲有50钱,乙若得到甲所有钱的,则乙也有50钱.问甲、乙各持钱多少?设甲持钱数为x钱,乙持钱数为y钱,列出关于x、y的二元一次方程组是( )
A. B.
C. D.
9.如图,AC为矩形ABCD的对角线,已知AD=3,CD=4,点P沿折线C﹣A﹣D以每秒1个单位长度的速度运动(运动到D点停止),过点P作PE⊥BC于点E,则△CPE的面积y与点P运动的路程x间的函数图象大致是( )
A. B.
C. D.
10.如图,在扇形OAB中,OC⊥AB于点D,AB=8,将△ODB绕点O点逆时针旋转60°,则线段DB扫过的图形面积为( )
A. B.2π C. D.
二、填空题(每小题3分,共15分)
11.从﹣1,π,3中随机任取一数,取到有理数的概率是 .
12.已知关于x的不等式组的解集是﹣1<x<3,则(m+n)2022= .
13.关于x的一元二次方程kx2+2x﹣1=0没有实数根,则k的取值范围是 .
14.我们知道:四边形具有不稳定性.如图,在平面直角坐标系中,边长为2的正方形ABCD的边AB在x轴上,AB的中点是坐标原点O,固定点A,B,把正方形沿箭头方向推,使点D落在y轴正半轴上点D′处,点E为x轴上一动点,当ED'+EC'取最小值时,点E的坐标为 .
15.如图,已知正方形ABCD的边长为6,E为边AB上一点且AE长为1,P为射线BC上一点.把△EBP沿EP折叠,点B落在点B'处.若点B'到直线AD的距离为3,则BP长为 .
三、解答题(本大题共8个小题,共75分)
16.(10分)(1)计算:;
(2)化简:.
17.(9分)随着十九届六中全会的召开,中学生对时事新闻的关注度高涨.某校组织全校学生开展“时事新闻大比拼”比赛,并随机抽取九年级的25名学生的成绩(满分为100分)进行分析.收集数据:25名学生的成绩(满分为100分)统计如下(单位:分):
90,74,88,65,98,75,81,44,85,70,55,80,95,88,72,87,60,56,76,66,78,72,82,63,100
整理数据:
成绩x(分)
90≤x<100
75≤x<90
60≤x<75
x<60
人数
10
8
分析数据:
平均数
中位数
方差
76
190.88
(1)将表格中的数据补充完整(3个);
(2)“75≤x<90”这组数据的众数是 分;
(3)若全校九年级有800名学生,请估计全校九年级有多少名学生成绩达到90分及以上?
(4)若八年级成绩的平均数为76分,中位数为80分,方差为102.5,你认为哪个年级的成绩较好?请你做出评价.(至少从两个方面说明)
18.(9分)洛阳白马寺东有一齐云塔,是洛阳一带地面现存最早的古建筑,曾进行过一次维修保护.维修时塔前有一段斜坡,小明想测量齐云塔高度,取得如下数据:如图,斜坡BE的坡顶B到水平地面的距离AB为3米,坡底AE为15米,在坡顶B处,坡底E处分别测得塔CD顶部点D的仰角为45°,60°,求维修时齐云塔的高度.(结果精确到0.1m,参考数据:≈1.73,≈1.41,)
19.(9分)某健身房暑假期间面对大学生推出健身优惠月活动,活动方案如下:
方案一:不购买会员卡健身,每次收费10元;
方案二:购买会员卡健身,需交会员费120元,每次另收费4元;
设大学生健身次数为x(次),按照方案一所需费用为y1(元),且y1=k1x(k1≠0);按照方案二所需费用为y2(元),且y2=k2x+b(k2≠0).其函数图象如图所示.
(1)填空:k1= ,k2= ,b= ;
(2)两种方案的函数图象交于点A,请解释点A的实际意义;
(3)若某同学署假期间准备健身30次,选择哪种方案所需费用较少?请说明理由.
20.(9分)如图1,由四根木条围成的四边形ABCD中,AB=AD,BC=DC,且AB>BC,过点A,C画一条射线AC.
(1)利用 (填ASA,SAS或SSS),可得到△ABC≌△ADC,则射线AC就是∠DAB的平分线,此装置可视为一个角平分仪;
(2)将上述角平分仪的顶点A落在圆O的直径MN的端点M处,边AB与直径MN共线,边AD与圆O相交于点G,连接AC交圆O于点E.有以下两个真命题:
①过点E作圆O的切线EF,交边AD于点F,则EF一定垂直于AD;
②过点E作EF垂直AD于点F,则EF为圆O的切线;
请选择一个命题,并将其拆分,填入下面的横线处,将试题补充完整并证明.
已知:如图2,在四边形ABCD中,AB=AD,BC=DC,在AB边上有一点O(OA<AB),以点O为圆心,OA的长为半径作圆O,交AB于点N,连接AC交圆O于点E, .求证: .
21.(9分)如图,在直角坐标系中,已知点B(4,0),等边三角形OAB的顶点A在反比例函数y=(k>0)的图象上.
(1)求反比例函数的表达式;
(2)把△OAB向上平移得到△O'A'B',当点B'恰好经过反比例函数图象时,求△OAB和△O'A'B'重叠部分的面积.
22.(10分)在综合与实践课上,老师让同学们以“两个大小不等的等腰直角三角板的直角顶点重合,并让一个三角板固定,另一个绕直角顶点旋转”为主题开展数学活动.
如图1,三角形ABC和三角形CDE都是等腰直角三角形,∠C=90°,点D,E分别在边BC,AC上,连接AD,点M,P,N分别为DE,AD,AB的中点.试判断线段PM与PN的数量关系和位置关系.
勤奋小组发现:PM=PN,PM⊥PN.并进行了证明,下面的两个片段是截取的部分证明过程(该片段前后证明过程已省略):
片段1:
……
∵点P,M分别是AD,DE的中点,∴PM∥AE,PM=AE.(直接依据1)
片段2:
……
∵∠BCA=90°,∴∠ADC+∠CAD=90°.(直接依据2)
……
反思交流:
(1)①上述片段中的“直接依据1”“直接依据2”分别是指什么?
②图1中,MN与AB的位置关系是 .
(2)创新小组受到勤奋小组的启发,继续进行探究,把△CDE绕点C逆时针方向旋转到如图2的位置,请判断△PMN的形状并证明;
(3)缜密小组的同学继续探究:把△CDE绕点C在平面内自由旋转,当CD=4,CB=10时,直接写出线段MN长度的最大值.
23.(10分)如图,在平面直角坐标系中,直线y=x+2与x轴交于点A,与y轴交于点B,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A,B两点,与x轴的另一个交点为C,D为直线AB上方抛物线上一动点.
(1)求b和c的值;
(2)连接DO交AB于点E,当DE:OE=3:4时,求此时点D的坐标;
(3)是否存在点D,使得∠DBA=2∠BAC?如果存在,直接写出点D的坐标;如果不存在,请说明理由.
参考答案与试题解析
一、选择题(每小题3分,共30分)下列各小题均有四个选项,其中只有一个是正确的。
1.﹣2022的相反数的倒数是( )
A.﹣2022 B.2022 C. D.
【分析】根据相反数和倒数的定义解答即可.
【解答】解:﹣2022的相反数是2022,2022的倒数是.
故选:D.
【点评】本题考查了相反数和倒数,掌握相关定义是解答本题的关键.
2.2021年11月30日,通过百度搜索引度搜索“六中全会”共得到相关结果约7150万个,将数据“7150万”用科学记数法表示为( )
A.7150×104 B.0.715×108 C.7.15×107 D.7.15×103
【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:7150万=71500000=7.15×107.
故选:C.
【点评】此题考查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,正确确定a的值以及n的值是解决问题的关键.
3.墨迹覆盖了等式“x2x=x3(x≠0)”中的运算符号,则覆盖的是( )
A.+ B.﹣ C.× D.÷
【分析】直接利用同底数幂的乘法运算法则计算得出答案.
【解答】解:∵x2×x=x3(x≠0),
∴覆盖的是:×.
故选:C.
【点评】此题主要考查了同底数幂的乘法运算,正确掌握同底数幂的乘法法则:同底数幂相乘,底数不变,指数相加,是解题关键.
4.平顶山某校有3000名学生,随机抽取了300名学生进行睡眠质量调查,下列说法错误的是( )
A.总体是该校3000名学生的睡眠质量
B.个体是每一个学生
C.样本是抽取的300名学生的睡眠质量
D.样本容量是300
【分析】根据题意可得3000名学生的睡眠质量情况,从中抽取了300名学生进行睡眠质量调查,这个问题中的总体是3000名学生的睡眠质量情况,样本是抽取的300名学生进行睡眠质量情况,个体是每一个学生的睡眠质量情况,样本容量是300,注意样本容量不能加任何单位.
【解答】解:A.总体是该校3000名学生的睡眠质量,故此选项不合题意;
B.个体是每名学生的睡眠质量,故此选项符合题意;
C.样本是抽取的300名学生的睡眠质量,故此选项不合题意;
D.样本容量是300,故此选项不合题意;
故选:B.
【点评】此题主要考查了总体、个体、样本、样本容量,关键是明确考查的对象.总体、个体与样本的考查对象是相同的,所不同的是范围的大小.样本容量是样本中包含的个体的数目,不能带单位.
5.用5个大小相同的小正方体黏合成如图所示的几何体,将几何体向右翻滚90°,与原几何体相比较,三视图没有发生改变的是( )
A.左视图 B.主视图
C.俯视图 D.主视图和左视图
【分析】作出几何体翻滚前后的三视图,即可得出没有发生改变的视图.
【解答】解:翻滚之前几何体的三视图为:
翻滚之后几何体的三视图为:
因此,三视图没有发生改变的是左视图.
故选:A.
【点评】本题主要考查了简单几何体的三视图,画简单组合体的三视图要循序渐进,通过仔细观察和想象,再画它的三视图.画物体的三视图的口诀为:主、俯:长对正;主、左:高平齐;俯、左:宽相等.
6.如图,直线a∥b,将含有45°角的三角板ABC的直角顶点C放在直线b上,若∠2=65°,则∠1是( )
A.20° B.25° C.30° D.35°
【分析】先由平行线的性质求出∠3的度数,再根据三角形外角的性质求出∠1的度数.
【解答】解:∵直线a∥b,∠2=65°,
∴∠3=∠2=65°.
∵∠3=∠A+∠1,∠A=45°,
∴∠1=65°﹣45°=20°.
故选:A.
【点评】本题考查的是平行线的性质,用到的知识点为:两直线平行,同位角相等.
7.如图,在面积为16的菱形ABCD中,进行下面的作图.
(1)分别以C,D为圆心,大于CD长为半径作弧,两弧分别交于点E,F;(2)作直线EF,且直线EF与边CD交于点M;(3)连接BM.则△BCM的面积是( )
A.12 B.8 C.4 D.2
【分析】利用基本作图可判断EF垂直平分CD,则CM=DM,然后根据三角形面积公式和菱形的面积公式计算△BCM的面积.
【解答】解:由作法得EF垂直平分CD,
∴CM=DM,
∴S△BCM=S菱形ABCD=×16=4.
故选:C.
【点评】本题考查了作图﹣复杂作图:解决此类题目的关键是熟悉基本几何图形的性质,结合几何图形的基本性质把复杂作图拆解成基本作图,逐步操作.
8.《九章算术》是古代中国第一部自成体系的数学专著,其中《卷第八方程》记载:“今有甲乙二人持钱不知其数,甲得乙半而钱五十,乙得甲太半而亦钱五十,问甲、乙持钱各几何?”译文是:今有甲、乙两人持钱不知道各有多少,甲若得到乙所有钱的,则甲有50钱,乙若得到甲所有钱的,则乙也有50钱.问甲、乙各持钱多少?设甲持钱数为x钱,乙持钱数为y钱,列出关于x、y的二元一次方程组是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据“甲若得到乙所有钱的,则甲有50钱,乙若得到甲所有钱的,则乙也有50钱”,列出二元一次方程组解答即可.
【解答】解:设甲、乙的持钱数分别为x,y,
根据题意可得:,
故选:B.
【点评】本题考查了由实际问题抽象出二元一次方程组,正确找出等量关系,列出二元一次方程组是解题的关键.
9.如图,AC为矩形ABCD的对角线,已知AD=3,CD=4,点P沿折线C﹣A﹣D以每秒1个单位长度的速度运动(运动到D点停止),过点P作PE⊥BC于点E,则△CPE的面积y与点P运动的路程x间的函数图象大致是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据点P运动路径分段写出△CPE的面积y与点P运动的路程x间的函数关系式即可.
【解答】解:∵BC∥AD,
∴∠ACB=∠DAC,
∵∠PEC=∠D=90°,
∴△PCE∽△CAD,
∴==,
∵AD=3,CD=4,
∴AC==5,
∴当P在CA上时,即当0<x≤5时,
PE==x,
CE==x,
∴y=PE•CE==x2,
当P在AD上运动时,即当5<x≤8时,
PE=CD=4,
CE=8﹣x,
∴y=PE•CE=×4×(8﹣x)=16﹣2x,
综上,当0<x≤5时,函数图象为二次函数图象,且y随x增大而增大,当5<x≤8时,函数图象为一次函数图象,且y随x增大而减小,
故选:D.
【点评】本题主要考查一次函数和二次函数的性质,熟练掌握二次函数和一次函数的性质是解题的关键.
10.如图,在扇形OAB中,OC⊥AB于点D,AB=8,将△ODB绕点O点逆时针旋转60°,则线段DB扫过的图形面积为( )
A. B.2π C. D.
【分析】由于△ODB绕O旋转60°到△OD′B′,可见,阴影部分面积为扇形OBB′减扇形ODD′,分别计算两扇形面积,在计算其差即可.
【解答】解:如图,在扇形OAB中,OC⊥AB于点D,AB=8,
∴AD=BD=AB=4,
在Rt△OBD中,OB2﹣OD2=BD2=16,
∵△ODB绕O旋转60°到△OD′B′,
∴△ODB≌△OD′B′,
∴∠DOD′=∠BOB′=60°,
∴S扇形ODD′==π,S扇形OBB′==π,
∴S阴影=S扇形OBB′﹣S扇形ODD′=﹣π=π=π=π.
故选:C.
【点评】本题考查了扇形面积的计算和阴影部分的面积,将阴影部分面积转化为两扇形面积的差是解题的关键.
二、填空题(每小题3分,共15分)
11.从﹣1,π,3中随机任取一数,取到有理数的概率是 .
【分析】根据题意可知﹣1,π,3中有理数是﹣1,3,从而可以得到随机任取一数,取到有理数的概率.
【解答】解:﹣1,π,3中有理数是﹣1,3,
∴从﹣1,π,3中随机任取一数,取到有理数的概率是,
故答案为:.
【点评】本题考查概率公式,解答本题的关键是明确题意,求出相应的概率.
12.已知关于x的不等式组的解集是﹣1<x<3,则(m+n)2022= 1 .
【分析】分别解两个不等式,根据解集为﹣1<x<3确定m和n的值,再代入求值即可.
【解答】解:,
由①得:x<3m,
由②得:x>,
∵不等式组的解集是解集是﹣1<x<3,
∴,3m=3,
∴n=﹣2,m=1.
∴(m+n)2022=(1﹣2)2022=(﹣1)2022=1.
故答案为:1.
【点评】本题考查解一元一次不等式组,根据解集确定参数的值是解题的关键.
13.关于x的一元二次方程kx2+2x﹣1=0没有实数根,则k的取值范围是 k<﹣1 .
【分析】由方程没有实数根结合根的判别式,即可得出关于k的一元一次不等式,解之即可得出结论.
【解答】解:∵关于x的一元二次方程kx2+2x﹣1=0没有实数根,
∴Δ=22﹣4×k×(﹣1)<0,k≠0,
解得:k<﹣1.
故答案为:k<﹣1.
【点评】本题考查了根的判别式,注意记住一元二次方程根的情况与判别式Δ的关系:(1)Δ>0⇔方程有两个不相等的实数根;(2)Δ=0⇔方程有两个相等的实数根;(3)Δ<0⇔方程没有实数根.
14.我们知道:四边形具有不稳定性.如图,在平面直角坐标系中,边长为2的正方形ABCD的边AB在x轴上,AB的中点是坐标原点O,固定点A,B,把正方形沿箭头方向推,使点D落在y轴正半轴上点D′处,点E为x轴上一动点,当ED'+EC'取最小值时,点E的坐标为 (1,0) .
【分析】在Rt△AOD'中,求出OD'=,即可确定D'(0,),C'(2,),可知D'关于x轴的对称点为D''(0,﹣),连接D''C'与x轴的交点即为E点,此时ED'+EC'取最小值,再求出直线D''C'的直线解析式为y=x﹣,则可求点E的坐标.
【解答】解:∵正方形边长为2,
∴AD=AD'=2,AB=2,
∵O是AB的中点,
∴OA=1,
在Rt△AOD'中,OD'=,
∴D'(0,),C'(2,),
∴D'关于x轴的对称点为D''(0,﹣),
连接D''C'与x轴的交点即为E点,
∵D''E=D'E,
∴D'E+EC'=D''E+DC'=D''C',此时ED'+EC'取最小值,
设直线D''C'的直线解析式为y=kx+b,
∴,
∴,
∴y=x﹣,
当y=0时,x=1,
∴E(1,0),
故答案为(1,0).
【点评】本题考查轴对称求最短距离,由题意能够确定D'点的坐标是解题的关键.
15.如图,已知正方形ABCD的边长为6,E为边AB上一点且AE长为1,P为射线BC上一点.把△EBP沿EP折叠,点B落在点B'处.若点B'到直线AD的距离为3,则BP长为 或15 .
【分析】过B'作MN∥AB,交AD,BC于点M,N,过E作EH∥AD,交MN于H,进而得出四边形ABNM是矩形,四边形AEHM是矩形.再分两种情况进行讨论:①如图1,若点B'在AD下方;②如图2,若点B'在AD上方,分别根据Rt△PB'N中,B'P2=PN2+B'N2,即可得到BP的值.
【解答】解:过B'作MN∥AB,交AD,BC于点M,N,过E作EH∥AD,交MN于H,
∵AD∥BC,MN∥AB,
∴四边形ABNM是平行四边形,
又∵∠A=90°,
∴四边形ABNM是矩形
同理可得:四边形AEHM是矩形.
①如图:
若点B'在AD下方,则B'M=3cm,B'N=3cm,
∵MH=AE=1(cm),
∴B'H=2(cm),
由折叠可得,EB'=EB=5(cm),
∴Rt△EB'H中,EH==(cm),
∴BN=AM=EH=(cm),
设BP=tcm,
∴PB'=tcm,PN=(﹣t) cm
∵Rt△PB'N中,B'P2=PN2+B'N2,
∴t2=(﹣t)2+32,
解得:t=.
②如图:
若点B'在AD上方,则B'M=3cm,B'N=9cm,
同理可得,EH=3cm,
设BP=tcm,
∴B'P=tcm,PN=(t﹣3)cm,
∵Rt△PB'N中,B'P2=PN2+B'N2,
∴t2=(t﹣3)2+92,
解得:t=15.
综上所述,BP的值为或15.
【点评】本题主要考查了折叠问题,勾股定理以及正方形的性质的运用,解题时我们常常设要求的线段长为x,然后根据折叠和轴对称的性质用含x的代数式表示其他线段的长度,选择适当的直角三角形,运用勾股定理列出方程求出答案.
三、解答题(本大题共8个小题,共75分)
16.(10分)(1)计算:;
(2)化简:.
【分析】(1)先化简各式,然后再进行计算即可解答;
(2)先算括号里,再算括号外,即可解答.
【解答】解:(1)
=+﹣1﹣2
=﹣;
(2)
=•
=•
=.
【点评】本题考查了分式的混合运算,实数的运算,零指数幂,负整数指数幂,特殊角的三角函数值,准确熟练地进行计算是解题的关键.
17.(9分)随着十九届六中全会的召开,中学生对时事新闻的关注度高涨.某校组织全校学生开展“时事新闻大比拼”比赛,并随机抽取九年级的25名学生的成绩(满分为100分)进行分析.收集数据:25名学生的成绩(满分为100分)统计如下(单位:分):
90,74,88,65,98,75,81,44,85,70,55,80,95,88,72,87,60,56,76,66,78,72,82,63,100
整理数据:
成绩x(分)
90≤x<100
75≤x<90
60≤x<75
x<60
人数
10
8
分析数据:
平均数
中位数
方差
76
190.88
(1)将表格中的数据补充完整(3个);
(2)“75≤x<90”这组数据的众数是 88 分;
(3)若全校九年级有800名学生,请估计全校九年级有多少名学生成绩达到90分及以上?
(4)若八年级成绩的平均数为76分,中位数为80分,方差为102.5,你认为哪个年级的成绩较好?请你做出评价.(至少从两个方面说明)
【分析】(1)根据已知数据按分组计数可得,再根据中位数的概念可补全统计分析表;
(2)根据众数的定义求解即可;
(3)总人数乘以样本中成绩达到90分及以上的学生人数所占比例;
(4)分别从平均数和中位数及方差的意义逐一分析可得.
【解答】解:(1)补全表格如下
成绩x(分)
90≤x≤100
75≤x<90
60≤x<75
x<60
人数
4
10
8
3
分析数据:补充完成下面的统计分析表:
平均数
中位数
方差
76
76
190.88
(2)“75≤x<90”这组数据75,76,78,80,81,82,85,87,88,88,
∴这组数据的众数是88分,
故答案为:88;
(3)估计全校九年级成绩达到90分及以上的学生人数为800×=128(人);
(4)从平均数看,八年级和九年级平均数相等,两个年级的平均成绩相等;
从中位数看,八年级的中位数大于九年级的中位数,所以八年级高分的人数多于九年级高分人数,八年级的成绩较好;
从方差看,八年级的方差小于九年级的方差,所以八年级的成绩比九年级的成绩稳定,八年级的成绩较好;
综上可知,八年级的成绩较好.
【点评】考查频数分布表、众数、中位数、平均数、方差的意义及计算方法,明确各自的意义和计算方法是解决问题的前提.
18.(9分)洛阳白马寺东有一齐云塔,是洛阳一带地面现存最早的古建筑,曾进行过一次维修保护.维修时塔前有一段斜坡,小明想测量齐云塔高度,取得如下数据:如图,斜坡BE的坡顶B到水平地面的距离AB为3米,坡底AE为15米,在坡顶B处,坡底E处分别测得塔CD顶部点D的仰角为45°,60°,求维修时齐云塔的高度.(结果精确到0.1m,参考数据:≈1.73,≈1.41,)
【分析】过点B作BF⊥CD,垂足为F,根据题意可得则AB=CF=3米,BF=AC,再设DF=x米,在Rt△BDF中,利用锐角三角函数的定义表示出BF的长,从而表示出DC,EC的长,然后在Rt△DEC中,利用锐角三角函数的定义列出关于x的方程,进行计算即可解答.
【解答】解:过点B作BF⊥CD,垂足为F,
则AB=CF=3米,BF=AC,
设DF=x米,
在Rt△BDF中,∠DBF=45°,
∴BF==x米,
∴AC=BF=x米,
∵AE=15米,
∴EC=(x﹣15)米,
在Rt△DEC中,∠DEC=60°,
∴tan60°===,
∴x=24+9,
经检验,x=24+9是原方程的根.
∴DC=DF+CF=24+9+3=27+9≈42.6(米),
∴维修时齐云塔的高度42.6米.
【点评】本题考查了解直角三角形的应用,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.
19.(9分)某健身房暑假期间面对大学生推出健身优惠月活动,活动方案如下:
方案一:不购买会员卡健身,每次收费10元;
方案二:购买会员卡健身,需交会员费120元,每次另收费4元;
设大学生健身次数为x(次),按照方案一所需费用为y1(元),且y1=k1x(k1≠0);按照方案二所需费用为y2(元),且y2=k2x+b(k2≠0).其函数图象如图所示.
(1)填空:k1= 10 ,k2= 4 ,b= 120 ;
(2)两种方案的函数图象交于点A,请解释点A的实际意义;
(3)若某同学署假期间准备健身30次,选择哪种方案所需费用较少?请说明理由.
【分析】(1)根据题意可得k1,k2,和b的值;
(2)根据函数关系式列方程组解答即可;
(3)把x=30代入相关函数关系式解答即可.
【解答】解:(1)由题意,得:k1=10,k2=4,b=120;
故答案为:10;4;120;
(2)由题意得:
,
解得,
故点A的实际意义为:当健身20次时,两种方案所需费用相同,均为200元;
(3)择方案二所需费用较少,理由如下:
若健身30次,方案一所需费用为300元;
方案二所需费用为:30×4+120=240(元),
∵300>240,
∴择方案二所需费用较少.
【点评】本题考查了一次函数的应用,解题的关键是理解两种优惠活动方案,求出y1、y2关于x的函数解析式.
20.(9分)如图1,由四根木条围成的四边形ABCD中,AB=AD,BC=DC,且AB>BC,过点A,C画一条射线AC.
(1)利用 SSS (填ASA,SAS或SSS),可得到△ABC≌△ADC,则射线AC就是∠DAB的平分线,此装置可视为一个角平分仪;
(2)将上述角平分仪的顶点A落在圆O的直径MN的端点M处,边AB与直径MN共线,边AD与圆O相交于点G,连接AC交圆O于点E.有以下两个真命题:
①过点E作圆O的切线EF,交边AD于点F,则EF一定垂直于AD;
②过点E作EF垂直AD于点F,则EF为圆O的切线;
请选择一个命题,并将其拆分,填入下面的横线处,将试题补充完整并证明.
已知:如图2,在四边形ABCD中,AB=AD,BC=DC,在AB边上有一点O(OA<AB),以点O为圆心,OA的长为半径作圆O,交AB于点N,连接AC交圆O于点E, 过点E作EF垂直AD于点F, .求证: EF为圆O的切线 .
【分析】(1)利用全等三角形的判定方法解答即可;
(2)连接OE,利用同圆的半径相等和等腰三角形的性质可得OE∥AD,利用平行线的性质可得OE⊥EF,再利用切线的判定定理即可得出结论.
【解答】解:(1)在△ADC和△ABC中,
∵,
∴△ADC≌△ABC(SSS).
∴∠DAC=∠BAC.
即射线AC就是∠DAB的平分线.
由上可知利用SSS得到△ABC≌△ADC,
故答案为:SSS;
(2)选择②.
连接OE,如图,
∵OA=OE,
∴∠OAE=∠OEA.
∵∠GAE=∠EAO,
∴∠GAE=∠OEA.
∴OE∥AD.
∵EF⊥AD,
∴OE⊥EF.
∵OE是圆的半径,
∴EF为圆O的切线.
故答案为:过点E作EF垂直AD于点F;EF为圆O的切线.
【点评】本题主要考查了全等三角形的判定与性质,圆的有关性质,平行线的判定与性质,切线的判定,连接OE是解题的关键.
21.(9分)如图,在直角坐标系中,已知点B(4,0),等边三角形OAB的顶点A在反比例函数y=(k>0)的图象上.
(1)求反比例函数的表达式;
(2)把△OAB向上平移得到△O'A'B',当点B'恰好经过反比例函数图象时,求△OAB和△O'A'B'重叠部分的面积.
【分析】(1)过点A作AH⊥OB于点H,利用等边三角形的性质可得出A点坐标,再用待定系数法求出函数解析式即可;
(2)先利用平移得出B′的横坐标,代入解析式求出纵坐标,即为CE的长,再利用AE=CE得出EF为△AOB的中位线,即可求出重叠面积.
【解答】解:(1)如图,过点A作AH⊥OB于点H,
∵△OAB是等边三角形,AH⊥OB,B(4,0),
∴C为OB中点,OA=OB=4,
∴OH=OA=2,
在Rt△AOH中,
AH2=OA2﹣OH2,即
AH===2,
∴A(2,2),
将A(2,2)代入y=中,
可得:k=4,
∴反比例函数解析式为:y=.
(2)如图,△OAB向上平移得到△O′A′B′,点B′在反比例函数上,O′B′分别交OA,AC,AB于点D,E,F,
∴B′的横坐标为4,
将x=4代入y=中,得
y=,
∴B′(4,),
∴△OAB向上平移了,
∴CE=,
∵AC=2,
∴点E为AC中点,
∴DF为△OAB中位线,
∴DF=OB=2,
∴S△ADF=DF•AE=×2×=,
∴△OAB和△O'A'B'重叠部分的面积为.
【点评】本题考查了用待定系数法求反比例函数解析式,掌握等边三角形的性质,平移的性质是解题的关键.
22.(10分)在综合与实践课上,老师让同学们以“两个大小不等的等腰直角三角板的直角顶点重合,并让一个三角板固定,另一个绕直角顶点旋转”为主题开展数学活动.
如图1,三角形ABC和三角形CDE都是等腰直角三角形,∠C=90°,点D,E分别在边BC,AC上,连接AD,点M,P,N分别为DE,AD,AB的中点.试判断线段PM与PN的数量关系和位置关系.
勤奋小组发现:PM=PN,PM⊥PN.并进行了证明,下面的两个片段是截取的部分证明过程(该片段前后证明过程已省略):
片段1:
……
∵点P,M分别是AD,DE的中点,∴PM∥AE,PM=AE.(直接依据1)
片段2:
……
∵∠BCA=90°,∴∠ADC+∠CAD=90°.(直接依据2)
……
反思交流:
(1)①上述片段中的“直接依据1”“直接依据2”分别是指什么?
②图1中,MN与AB的位置关系是 MN⊥AB .
(2)创新小组受到勤奋小组的启发,继续进行探究,把△CDE绕点C逆时针方向旋转到如图2的位置,请判断△PMN的形状并证明;
(3)缜密小组的同学继续探究:把△CDE绕点C在平面内自由旋转,当CD=4,CB=10时,直接写出线段MN长度的最大值.
【分析】(1)①利用三角形中位线定理,直角三角形的性质解决问题即可,②结论:NM⊥AB.利用等腰直角三角形的性质以及平行线的性质证明∠ANM=90°即可;
(2)证明△CBD≌△CAE(SAS).推出∠CBD=∠CAE,BD=AE,再利用三角形的中位线定理,平行线的性质证明即可;
(3)由(2)知,△PMN是等腰直角三角形,PM=PN=BD,MN=PM,推出点D在BC的延长线上.此时BD=CB+CD=14,由此即可解决问题.
【解答】解:(1)①直接依据1:三角形的中位线平行于第三边并且等于第三边的一半.
直接依据2:直角三角形的两锐角互余.
②∵CA=CB,∠C=90°,
∴∠B=45°,
∵PN∥BC,
∴∠ANP=∠B=45°,
∵△PNM是等腰直角三角形,
∴∠PNM=45°,
∴∠ANM=∠ANP+∠PNM=90°,
∴MN⊥AB,
故答案为:MN⊥AB;
(2)证明:如图2中,连接BD,由旋转知,∠BCD=∠ACE.
∵CB=CA,CD=CE,
∴△CBD≌△CAE(SAS).
∴∠CBD=∠CAE,BD=AE.
∵点P,M,N分别是AD,ED,AB的中点,
∴PN,PM分别是△ABD,△ADE的中位线,
∴PN=BD,PM=AE,
∴PM=PN.
∴△PMN是等腰三角形.
又∵PM∥AE,PN∥BD.
∴∠DPM=∠DAE,∠PNA=∠DBA.
∵∠DPN=∠DAB+∠PNA=∠DAB+∠DBA,
∴∠MPN=∠DPM+∠DPN=∠DAE+∠DAB+∠DBA=∠BAE+∠DBA=∠CAB+∠CAE+∠DBA=∠CAB+∠CBD+∠DBA=∠CAB+∠ABC,
∵∠BCA=90°,
∴∠CAB+∠ABC=90°.
∴∠MPN=90°,
∴△PMN是等腰直角三角形.
(3)由(2)知,△PMN是等腰直角三角形,PM=PN=BD,MN=PM,
∴点D在BC的延长线上时,PM有最大值,
∴BD=CB+CD=14,
∴PM=7,
∴MN=7.
【点评】本题属于几何变换综合题,考查了等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,三角形中位线定理,平行线的性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,学会用转化的思想思考问题,属于中考压轴题.
23.(10分)如图,在平面直角坐标系中,直线y=x+2与x轴交于点A,与y轴交于点B,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A,B两点,与x轴的另一个交点为C,D为直线AB上方抛物线上一动点.
(1)求b和c的值;
(2)连接DO交AB于点E,当DE:OE=3:4时,求此时点D的坐标;
(3)是否存在点D,使得∠DBA=2∠BAC?如果存在,直接写出点D的坐标;如果不存在,请说明理由.
【分析】(1)分别令x=0和y=0代入y=x+2中可得点A和点B的坐标.把点A和点B代入抛物解析式,用待定系数法求出a,b的值即可;
(2)由(1)可知函数解析式,过点D作DF⊥x轴于G,交AB于点F,证明△DFE∽△OBE,设点D(m,﹣m2﹣m+2),F(m,m+2),根据相似三角形性质建立方程求解即可;
(3)过点B作BH∥x轴,交抛物线于点H,过点D作DM⊥x轴,交BH于点N,先证明∠DBH=∠HBA=∠BAC,然后设点D(m,﹣m2﹣m+2),应用三角函数定义建立方程求解.
【解答】解:(1)在y=x+2中,令x=0时,y=2,
∴B(0,2),
令y=0时,x+2=0,
∴x=﹣4,
∴A(﹣4,0);
把A(﹣4,0),B(0,2)代入y=﹣x2+bx+c中得:
,
解得:,
∴b=﹣,c=2;
(2)由(1)得抛物线解析式为y=﹣x2﹣x+2,
如图,过点D作DF⊥x轴于G,交AB于点F,
设点D(m,﹣m2﹣m+2),F(m,m+2),
∴DF=﹣m2﹣m+2﹣(m+2)=m2﹣2m,
∵DF⊥x轴,
∴∠DGA=∠BOA=90°,
∴DF∥OB,
∴△DFE∽△OBE,
∴=,
∵DE:OE=3:4,
∴==,即:=,
∴﹣m2﹣4m=3,
解得:m1=﹣1,m2=﹣3,
∵点D为直线AB上方抛物线上的点,
∴D的坐标为(﹣1,3)或(﹣3,2);
(3)存在点D,使得∠DBA=2∠BAC,理由如下:
如图,过点B作BH∥x轴,交抛物线于点H,过点D作DM⊥x轴,交BH于点N,
∴∠BAC=∠HBA,
∵∠DBA=2∠BAC,
∴∠DBH=∠HBA=∠BAC,
在Rt△AOB中,OB=2,OA=4,
∴tan∠DBH=tan∠BAC==,
∴tan∠DBH==,
设点D(m,﹣m2﹣m+2),则DN=﹣m2﹣m,BN=﹣m,
∴=,
解得:m=﹣2,
∴点D的坐标为(﹣2,3);
∴存在点D,使得∠DBA=2∠BAC,此时点D(﹣2,3).
【点评】本题是二次函数的综合题,属于中考压轴题,考查了待定系数法求函数解析式的知识、相似三角形判定与性质、平行线的性质、三角函数定义以及两函数的交点问题.熟练掌握二次函数的性质,相似三角形性质与判定以及正确添加辅助线是解答此题的关键.
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