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四川省乐山市2022年中考数学试卷及解析版
展开四川省乐山市2022年中考数学试卷
一、选择题:本大题共10各小题,每小题3分,共30分.
1.下面四个数中,比0小的数是( )
A.-2 B.1 C.3 D.π
【答案】A
【知识点】正数和负数的认识及应用;实数大小的比较
【解析】【解答】解:∵−2<0<1<3<π,
∴比0小的数为-2.
故答案为:A.
【分析】根据负数比0小即可得出答案.
2.以下字体的四个汉字中,是轴对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】轴对称图形
【解析】【解答】解:A、不是轴对称图形,故A选项错误;
B、不是轴对称图形,故B选项错误;
C、不是轴对称图形,故C选项错误;
D、是轴对称图形,故D选项正确.
故答案为:D.
【分析】轴对称图形:平面内,一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合的图形,据此一一判断得出答案.
3.点P(−1,2)所在象限是( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】B
【知识点】点的坐标与象限的关系
【解析】【解答】解:点(−1,2)所在的象限是第二象限.
故答案为:B.
【分析】若A(m,n),当m>0,n>0时,点A在第一象限;当m<0,n>0时,点A在第二象限;当m<0,n<0时,点A在第三象限;当m>0,n<0时,点A在第四象限.
4.一个布袋中放着6个黑球和18个红球,除了颜色以外没有任何其他区别.则从布袋中任取1个球,取出黑球的概率是( )
A.14 B.13 C.23 D.34
【答案】A
【知识点】概率公式
【解析】【解答】解:根据题意,一个布袋中放着6个黑球和18个红球,根据概率计算公式,
从布袋中任取1个球,取出黑球的概率是P=66+18=14.
故答案为:A.
【分析】利用黑球的个数除以球的总数可得对应的概率.
5.关于x的一元二次方程3x2−2x+m=0有两根,其中一根为x=1,则这两根之积为( )
A.13 B.23 C.1 D.−13
【答案】D
【知识点】一元二次方程的根与系数的关系;有理数的乘法
【解析】【解答】解:∵关于x的一元二次方程3x2−2x+m=0有两根,其中一根为x=1,
设另一根为x2,则x+x2=23,
∴x2=−13,
∴xx2=−13.
故答案为:D.
【分析】设另一根为x2,根据根与系数的关系可得1+x2=-ba=23,求出x2,然后根据有理数的乘法法则进行计算.
6.李老师参加本校青年数学教师优质课比赛,笔试得90分、微型课得92分、教学反思得88分.按照图所显示的笔试、微型课、教学反思的权重,李老师的综合成绩为( )
A.88 B.90 C.91 D.92
【答案】C
【知识点】加权平均数及其计算
【解析】【解答】解:x=90×30%+92×60%+88×10%=91
故答案为:C.
【分析】利用笔试成绩×所占的比例+微型课成绩×所占的比例+教学反思成绩×所占的比例可得综合成绩.
7.如图,在平行四边形ABCD中,过点D作DE⊥AB,垂足为E,过点B作BF⊥AC,垂足为F.若AB=6,AC=8,DE=4,则BF的长为( )
A.4 B.3 C.52 D.2
【答案】B
【知识点】平行四边形的面积
【解析】【解答】解:∵DE⊥AB,BF⊥AC,
∴S平行四边形ABCD=DE×AB=2×12×AC×BF,
∴4×6=2×12×8×BF,
∴BF=3.
故答案为:B.
【分析】根据平行四边形的面积公式可得S平行四边形ABCD=DE×AB=2×12×AC×BF,代入计算可得BF的长.
8.甲、乙两位同学放学后走路回家,他们走过的路程s(千米)与所用的时间t(分钟)之间的函数关系如图所示.根据图中信息,下列说法错误的是( )
A.前10分钟,甲比乙的速度慢
B.经过20分钟,甲、乙都走了1.6千米
C.甲的平均速度为0.08千米/分钟
D.经过30分钟,甲比乙走过的路程少
【答案】D
【知识点】通过函数图象获取信息并解决问题
【解析】【解答】解:A项,前10分钟,甲走了0.8千米,乙走了1.2千米,则甲比乙的速度慢,故A项正确;
B项,前20分钟,根据函数关系图可知,甲、乙都走了1.6千米,故B正确;
C项,甲40分钟走了3.2千米,则其平均速度为:3.2÷40=0.08千米/分钟,故C项正确;
D项,经过30分钟,甲走了2.4千米,乙走了2.0千米,则甲比乙多走了0.4千米,故D项错误.
故答案为:D.
【分析】由图象可得:前10分钟,甲走了0.8千米,乙走了1.2千米,根据路程÷时间=速度可判断A;根据图象可得第20分钟时,甲、乙都走了1.6千米,据此判断B;由图象可得甲40分钟走了3.2千米,根据路程÷时间=速度可判断C;经过30分钟,甲走了2.4千米,乙走了2.0千米,进而判断D.
9.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=5,点D是AC上一点,连接BD.若tan∠A=12,tan∠ABD=13,则CD的长为( )
A.25 B.3 C.5 D.2
【答案】C
【知识点】解直角三角形
【解析】【解答】解:在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=5,
∴tan∠A=BCAC=12
∴AC=2BC=25,
由勾股定理得,AB=AC2+BC2=(25)2+(5)2=5
过点D作DE⊥AB于点E,如图,
∵tan∠A=12,tan∠ABD=13,
∴DEAE=12,DEBE=13,
∴DE=12AE,DE=13BE,
∴12AE=13BE
∴BE=32AE
∵AE+BE=5,
∴AE+32AE=5
∴AE=2,
∴DE=1,
在RtΔADE中,AD2=AE2+DE2
∴AD=AE2+DE2=22+12=5
∵AD+CD=AC=25,
∴CD=AC−AD=25−5=5,
故答案为:C.
【分析】根据三角函数的概念可得AC,由勾股定理求出AB,过点D作DE⊥AB于点E,根据三角函数的概念可得DE=12AE,DE=13BE,则BE=32AE,结合AE+BE=5可得AE,然后求出DE,利用勾股定理求出AD,由AD+CD=AC可得AC,然后根据CD=AC-AD进行计算.
10.如图,等腰△ABC的面积为23,AB=AC,BC=2.作AE∥BC且AE=12BC.点P是线段AB上一动点,连接PE,过点E作PE的垂线交BC的延长线于点F,M是线段EF的中点.那么,当点P从A点运动到B点时,点M的运动路径长为( )
A.3 B.3 C.23 D.4
【答案】D
【知识点】三角形的面积;等腰三角形的性质;矩形的判定与性质;锐角三角函数的定义;三角形的中位线定理
【解析】【解答】解:过点A作AD⊥BC于点D,连接CE,
∵AB=AC,
∴BD=DC=12BC=1,
∵AE=12BC,
∴AE=DC=1,
∵AE∥BC,
∴四边形AECD是矩形,
∴S△ABC=12BC×AD=12×2×AD=23,
∴AD=23,则CE=AD=23,
当P与A重合时,点F与C重合,此时点M在CE的中点N处,
当点P与B重合时,如图,点M的运动轨迹是线段MN.
∵BC=2,CE=23,
由勾股定理得BE=4,
cos∠EBC=BCBE=BEBF,即24=4BF,
∴BF=8,
∵点N是CE的中点,点M是EF的中点,
∴MN=12BF=4,
∴点M的运动路径长为4.
故答案为:D.
【分析】过点A作AD⊥BC于点D,连接CE,根据等腰三角形的性质可得BD=DC=12BC=1,由已知条件知AE=12BC,则AE=DC=1,推出四边形AECD是矩形,利用△ABC的面积公式可得AD,当P与A重合时,点F与C重合,此时点M在CE的中点N处,当点P与B重合时,点M的运动轨迹是线段MN,利用勾股定理求出BE,根据三角函数的概念可得BF,易得NM为△ECF的中位线,据此求解.
二、填空题:本大题共6个小题,每小题3分,共18分.
11.|-6|= .
【答案】6
【知识点】实数的绝对值
【解析】【解答】 |-6|=6
故答案为6.
【分析】正数的绝对值为其本身,负数的绝对值为其相反数
12.如图6,已知直线a∥b,∠BAC=90°,∠1=50°,则∠2= .
【答案】40°
【知识点】平行线的性质
【解析】【解答】解:如图:
∵a∥b,
∴∠1=∠3=50°,
∵∠BAC=90°,
∴∠2+∠3=90°,
∴∠2=90°-∠3=40°.
故答案为:40°.
【分析】对图形进行角标注,根据平行线的性质得∠1=∠3=50°,根据平角概念得∠2+∠3=90°,据此计算.
13.已知菱形ABCD的对角线相交于点O,AC=8cm,BD=6cm,则菱形的面积为 cm2.
【答案】24
【知识点】菱形的性质
【解析】【解答】解:由题意得:S菱形=12×AC×BD=12×8×6=24cm2
故答案为:24.
【分析】根据菱形的面积为其对角线乘积的一半进行计算.
14.已知m2+n2+10=6m−2n,则m−n= .
【答案】4
【知识点】因式分解的应用;偶次幂的非负性
【解析】【解答】解:∵m2+n2+10=6m−2n,
∴m2+n2+10−6m+2n=0,
即(m−3)2+(n+1)2=0,
∴m=3,n=−1,
∴m−n=3−(−1)=4.
故答案为:4.
【分析】对已知等式进行变形可得(m-3)2+(n+1)2=0,根据偶次幂的非负性可得m-3=0、n+1=0,求出m、n的值,然后根据有理数的减法法则进行计算.
15.如果一个矩形内部能用一些正方形铺满,既不重叠,又无缝隙,就称它为“优美矩形”,如图所示,“优美矩形”ABCD的周长为26,则正方形d的边长为 .
【答案】5
【知识点】二元一次方程的应用;矩形的性质;正方形的性质
【解析】【解答】解:设正方形a,b,c,d的边长分别为a、b、c、d,
∵“优美矩形”ABCD的周长为26,
∴4d+2c=26,
∵a=2b,c=a+b,d=a+c,
∴c=3b,则b=13c,
∴d=2b+c=53c,则c=35d,
∴4d+65d =26,
∴d=5,
∴正方形d的边长为5.
故答案为:5.
【分析】设正方形a,b,c,d的边长分别为a、b、c、d,根据矩形ABCD的周长为26可得4d+2c=26,由正方形边长之间的关系可得a=2b,c=a+b,d=a+c,则b=13c,c=35d,代入4d+2c=26中求解可得d的值,据此可得正方形d的边长.
16.如图,平行四边形ABCD的顶点A在x轴上,点D在y=kx(k>0)上,且AD⊥x轴,CA的延长线交y轴于点E.若S△ABE=32,则k= .
【答案】3
【知识点】反比例函数的图象;三角形的面积;平行四边形的性质
【解析】【解答】解:连接OD、DE,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴点B、点D到对角线AC的距离相等,
∴S△ADE= S△ABE=32,
∵AD⊥x轴,
∴AD∥OE,
∴S△ADE=S△ADO=32,
设点D(x,y) ,
∴S△ADO=12OA×AD=12xy=32,
∴k=xy=3.
故答案为:3.
【分析】连接OD、DE,根据平行四边形的性质可得点B、D到对角线AC的距离相等,则S△ADE= S△ABE=32,易得S△ADE=S△ADO=32,设D(x,y) ,根据三角形的面积公式可得S△ADO=12xy=32,据此可得k的值.
三、本大题共3个小题,每小题9分,共27分.
17.sin30°+9−2−1
【答案】解:原式=12+3−12
=3
【知识点】实数的运算;特殊角的三角函数值
【解析】【分析】根据特殊角的三角函数值、算术平方根的概念以及负整数指数幂的运算性质分别化简,然后根据有理数的加减法法则进行计算.
18.解不等式组5x+1>3(x−1)①2x−1≤x+2②.请结合题意完成本题的解答(每空只需填出最后结果).
解:解不等式①,得 ▲ .
解不等式②,得 ▲ .
把不等式①和②的解集在数轴上表示出来.
所以原不等式组解集为 ▲ .
【答案】解:解不等式①,得x>−2,
解不等式②,得x≤3,
把不等式①和②的解集在数轴上表示出来为:
所以原不等式组解集为:−2
【解析】【分析】分别求出两个不等式的解集,根据数轴上表示不等式解集的方法:大向右,小向左,实心等于,空心不等,将两个不等式的解集在数轴上表示出来,取其公共部分可得不等式组的解集.
19.如图,B是线段AC的中点,AD∥BE,BD∥CE,求证:△ABD≌△BCE.
【答案】证明:∵B是AC中点,
∴AB=BC,
∵AD∥BE,
∴∠A=∠EBC,
∵BD∥EC,
∴∠DBA=∠C,
在△ABD和△BCE中,
∠A=∠EBCAB=BC∠DBA=∠C,
∴△ABD≌△BCE(ASA).
【知识点】平行线的性质;线段的中点;三角形全等的判定(ASA)
【解析】【分析】根据中点的概念可得AB=BC,根据平行线的性质可得∠A=∠EBC,∠DBA=∠C,然后根据全等三角形的判定定理ASA进行证明.
四、本大题共3个小题,每小题10分,共30分.
20.先化简,再求值:(1−1x+1)÷xx2+2x+1,其中x=2.
【答案】解:(1-1x+1)÷xx2+2x+1
=(x+1x+1-1x+1)×x2+2x+1x
=x+1−1x+1×(x+1)2x
=x+1,
∵x=2,
∴原式=x+1=2+1
【知识点】利用分式运算化简求值
【解析】【分析】对括号中的式子进行通分,对括号外分式的分母利用完全平方公式进行分解,然后将除法化为乘法,再进行约分即可对原式进行化简,接下来将x的值代入进行计算即可.
21.第十四届四川省运动会定于2022年8月8日在乐山市举办,为保证省运会期间各场馆用电设施的正常运行,市供电局为此进行了电力抢修演练.现抽调区县电力维修工人到20千米远的市体育馆进行电力抢修.维修工人骑摩托车先行出发,10分钟后,抢修车装载完所需材料再出发,结果他们同时到达体育馆,已知抢修车是摩托车速度的1.5倍,求摩托车的速度.
【答案】解:设摩托车的速度为x千米/时,则抢修车的速度为1.5x千米/时,
依题意,得:20x−201.5x=1060,
解得:x=40,
经检验,x=40是所列方程的根,且符合题意,
答:摩托车的速度为40千米/时.
【知识点】分式方程的实际应用
【解析】【分析】设摩托车的速度为x千米/时,则抢修车的速度为1.5x千米/时,摩托车所用的时间为20x小时,抢修车所用的时间为201.5x小时,然后抢修车所用的时间比摩托车所用时间少十分钟列出方程,求解即可.
22.为落实中央“双减”精神,某校拟开设四门校本课程供学生选择:A.文学鉴赏,B.越味数学,C.川行历史,D.航模科技.为了解该校八年级1000名学生对四门校本课程的选择意向,张老师做了以下工作:①抽取40名学生作为调查对象;②整理数据并绘制统计图;③收集40名学生对四门课程的选择意向的相关数据:④结合统计图分析数据并得出结论.
(1)请对张老师的工作步骤正确排序 .
(2)以上步骤中抽取40名学生最合适的方式是____.
A.随机抽取八年级三班的40名学生
B.随机抽取八年级40名男生
C.随机抽取八年级40名女生
D.随机抽取八年级40名学生
(3)如图是张老师绘制的40名学生所选课后服务类型的条形统计图,假设全年级每位学生都做出了选择,且只选择了一门课程.若学校规定每个班级不超过40人,请你根据图表信息,估计该校八年级至少应该开设几个趣味数学班.
【答案】(1)①③②④
(2)D
(3)解:1000名学生选择B.越味数学的人数有:1000×840=200(名),
200÷40=5(个)
估计该校八年级至少应该开设5个趣味数学班.
【知识点】抽样调查的可靠性;用样本估计总体;条形统计图
【解析】【解答】解:(1)张老师的工作步骤,先抽取40名学生作为调查对象;收集40名学生对四门课程的选择意向的相关数据:整理数据并绘制统计图;最后结合统计图分析数据并得出结论.
故答案为:①③②④;
(2)取样方法中,合理的是:D、随机抽取八年级40名学生,
故答案为:D;
【分析】(1)根据利用统计图分析数据的步骤进行解答;
(2)根据抽样调查的样本需具有随机性、代表性进行判断;
(3)利用样本中选取趣味数学的人数除以总人数,然后乘以1000,再除以40即可得到至少需开设的趣味数学班的个数.
五、本大题共2个小题,每小题10分,共20分.
23.如图,已知直线l:y=x+4与反比例函数y=kx(x<0)的图象交于点A(−1,n),直线l′经过点A,且与l关于直线x=−1对称.
(1)求反比例函数的解析式;
(2)求图中阴影部分的面积.
【答案】(1)解:∵直线l:y=x+4经过点A(-1,n),∴n=-1+4=3,
∴点A的坐标为(-1,3),
∵反比例函数y=kx(x<0)的图象经过点A(-1,3),
∴k=-1×3=-3,
∴反比例函数的解析式为y=−3x;
(2)解:∵直线l′经过点A,且与l关于直线x=−1对称,
∴设直线l′的解析式为y=-x+m,
把A(-1,3)代入得3=1+m,解得m=2,
∴直线l′的解析式为y=-x+2,
直线l:y=x+4与x轴的交点坐标为B(-4,0),
直线l′:y=-x+2与x轴的交点坐标为C(2,0),与y轴的交点坐标为D(0,2),
∴图中阴影部分的面积=S△ABC- S△OCD=12×6×3-12×2×2=9-2=7..
【知识点】一次函数图象与几何变换;反比例函数与一次函数的交点问题
【解析】【分析】(1) 将A(-1,n)代入y=x+4中可得n=3,则A(-1,3),代入y=kx中可求出k的值,据此可得反比例函数的解析式;
(2) 设直线l′的解析式为y=-x+m,将A(-1,3)代入求出m的值,得到直线l′的解析式为y=-x+2,易得B(-4,0),C(2,0)、D(0,2),然后根据S阴影=S△ABC- S△OCD结合三角形的面积公式进行计算.
24.如图,线段AC为⊙O的直径,点D、E在⊙O上,CD=DE,过点D作DF⊥AC,垂足为点F.连结CE交DF于点G.
(1)求证:CG=DG;
(2)已知⊙O的半径为6,sin∠ACE=35,延长AC至点B,使BC=4.求证:BD是⊙O的切线.
【答案】(1)证明:连接AD,
∵AC为⊙O的直径,∴∠ADC=90°,则∠ADF+∠FDC=90°,
∵DF⊥AC,∴∠AFD=90°,则∠ADF+∠DAF=90°,
∴∠FDC=∠DAF,
∵CD=DE,∴∠DCE=∠DAC,
∴∠DCE=∠FDC,
∴CG=DG;
(2)证明:连接OD,设OD与CE相交于点H,
∵CD=DE,
∴OD⊥EC,
∵DF⊥AC,
∴∠ODF=∠OCH=∠ACE,
∵sin∠ACE=35,
∴sin∠ODF=sin∠OCH=35,即OFOD=OHOC=35,
∴OF=185,
由勾股定理得DF=245,
FC=OC-OF=125,
∴FB= FC+BC=325,
由勾股定理得DB=405=8,
∴sin∠B=DFBD=2458=35,
∴∠B=∠ACE,
∴BD∥CE,
∵OD⊥EC,
∴OD⊥BD,
∵OD是半径,
∴BD是⊙O的切线.
【知识点】勾股定理;圆周角定理;切线的判定;锐角三角函数的定义
【解析】【分析】(1)连接AD,根据圆周角定理可得∠ADC=90°,根据垂直的概念可得∠AFD=90°,由同角的余角相等可得∠FDC=∠DAF,根据圆周角定理可得∠DCE=∠DAC,则∠DCE=∠FDC,据此证明;
(2)连接OD,设OD与CE相交于点H,易得∠ODF=∠OCH=∠ACE,根据三角函数的概念可得OF,由勾股定理求出DF,然后根据线段的和差关系求出FC、FB,利用勾股定理求出DB,然后求出sin∠B的值,得到∠B=∠ACE,推出BD∥CE,结合OD⊥EC可得OD⊥BD,据此证明.
六、本大题共2个小题,第25题12分,第26题13分,共25分.
25.华师版八年级下册数学教材第121页习题19.3第2小题及参考答案.
2.如图,在正方形ABCD中,CE⊥DF.求证:CE=DF.
证明:设CE与DF交于点O,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠B=∠DCF=90°,BC=CD.
∴∠BCE+∠DCE=90°.
∵CE⊥DF,
∴∠COD=90°.
∴∠CDF+∠DCE=90°.
∴∠CDF=∠BCE.
∴△CBE≌△DFC.
∴CE=DF.
某数学兴趣小组在完成了以上解答后,决定对该问题进一步探究
(1)【问题探究】如图,在正方形ABCD中,点E、F、G、H分别在线段AB、BC、CD、DA上,且EG⊥FH.试猜想EGFH的值,并证明你的猜想.
(2)【知识迁移】如图,在矩形ABCD中,AB=m,BC=n,点E、F、G、H分别在线段AB、BC、CD、DA上,且EG⊥FH.则EGFH= .
(3)【拓展应用】如图,在四边形ABCD中,∠DAB=90°,∠ABC=60°,AB=BC,点E、F分别在线段AB、AD上,且CE⊥BF.求CEBF的值.
【答案】(1)解:EGFH=1,理由为:
过点A作AM∥HF交BC于点M,作AN∥EG交CD的延长线于点N,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB∥CD,AD∥BC,
∴四边形AMFH是平行四边形,四边形AEGN是平行四边形,
∴AM=HF,AN=EG,
在正方形ABCD中,AB=AD,∠ABM=∠BAD=∠ADN=90°
∵EG⊥FH,
∴∠NAM=90°,
∴∠BAM=∠DAN,
在△ABM和△ADN中,∠BAM=∠DAN,AB=AD,∠ABM=∠ADN
∴△ABM≌△ADN
∴AM=AN,即EG=FH,
∴EGFH=1;
(2)nm
(3)解:∵∠ABC=60°,AB=BC,
∴ΔABC是等边三角形,
∴设AB=BC=AC=a,
过点CN⊥AB,垂足为N,交BF于点M,
则AN=BN=12a,
在RtΔBCN中,CN=BC2−BN2=a2−(12a)2=32a,
∵CN⊥AB,CE⊥BF,
∴∠ABF+∠BMN=90°,∠ECN+∠CMF=90°,
又∵∠CMF=∠BMN,
∴∠ABF=∠ECN,
∵CN⊥AB,∠DAB=90°,
∴∠DAB=∠CNE=90°,
∴ΔNCE∽ΔABF,
∴CEBF=CNAB,即CEBF=32aa=32.
【知识点】等边三角形的判定与性质;平行四边形的判定与性质;正方形的性质;相似三角形的判定与性质;三角形全等的判定(ASA)
【解析】【解答】解:(2)过点A作AM∥HF交BC于点M,作AN∥EC交CD的延长线于点N,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AB∥CD,AD∥BC,
∴四边形AMFH是平行四边形,四边形AEGN是平行四边形,
∴AM=HF,AN=EG,
在矩形ABCD中,BC=AD,∠ABM=∠BAD=∠ADN=90°,
∵EG⊥FH,
∴∠NAM=90°,
∴∠BAM=∠DAN.
∴△ABM∽△ADN,
∴AMAN=ABAD,
∵AB=m,BC=AD=n,AM=HF,AN=EG,
∴HFEG=mn,
∴EGFH=nm;
故答案为:nm;
【分析】(1)过点A作AM∥HF交BC于点M,作AN∥EG交CD的延长线于点N,根据正方形的性质可得AB∥CD,AD∥BC,推出四边形AMFH、AEGN是平行四边形,得到AM=HF,AN=EG,根据同角的余角相等可得∠BAM=∠DAN,证明△ABM≌△ADN,据此求解;
(2)过点A作AM∥HF交BC于点M,作AN∥EC交CD的延长线于点N,根据矩形的对边平行可得AB∥CD,AD∥BC,推出四边形AMFH、AEGN是平行四边形,得到AM=HF,AN=EG,根据同角的余角相等可得∠BAM=∠DAN,证明△ABM∽△ADN,然后根据相似三角形的性质进行求解;
(3)易得△ABC是等边三角形,设AB=BC=AC=a,作CN⊥AB,垂足为N,交BF于点M,根据等边三角形的性质可得AN=BN=12a,利用勾股定理可得CN,根据等角的余角相等可得∠ABF=∠ECN,证明△NCE∽△ABF,然后根据相似三角形的性质进行求解.
26.如图1,已知二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象与x轴交于点A(−1,0)、B(2,0),与y轴交于点C,且tan∠OAC=2.
(1)求二次函数的解析式;
(2)如图2,过点C作CD∥x轴交二次函数图象于点D,P是二次函数图象上异于点D的一个动点,连接PB、PC,若S△PBC=S△BCD,求点P的坐标;
(3)如图3,若点P是二次函数图象上位于BC下方的一个动点,连接OP交BC于点Q.设点P的横坐标为t,试用含t的代数式表示PQOQ的值,并求PQOQ的最大值.
【答案】(1)解:∵A(-1,0),
∴OA=1,
又∵∠AOC=90°,tan∠OAC=OCOA=2,
∴OC=2OA=2即点C的坐标为(0,-2),
设二次函数的解析式为y=a(x+1)(x-2),
将C点坐标代入得:a=1,
∴y=(x+1)(x-2)=x2−x−2;
(2)解:设点P(a,a2−a−2),如图所示,当点P在第三象限时,作PE∥AB交BC于E,
∵B(2,0),C(0,-2),
∴直线BC的解析式为:y=x-2,
∴当y=a2−a−2时,x=y+2=a2−a,
∴PE=a2−a−a=a2−2a,
∴S△PBC=12PE·OC,
∵抛物线的对称轴为y=12,CD∥x轴,C(0,-2),
∴点D(1,-2),
∴CD=1,
∴S△BCD=12CD·OC,
∴12PE·OC=12CD·OC,
∴a2-2a=1,
解得a1=1+2(舍去),a2=1-2;
当x=1-2时,y=a2−a−2=a-1=-2,
∴P(1-2,-2),
如图,当点P在第一象限时,作PE⊥x轴于点E,交直线BC于F,
∴F(a,a-2),
∴PF=(a2−a−2)-(a-2)=a2−2a,
∴S△PBC=12PF·OB=12CD·OC,
∴a2−2a=1,
解得a1=1+2,a2=1-2(舍去);
当a=1+2时,y=a2−a−2=2,
∴P(1+2,2),
综上所述,P点坐标为(1+2,2)或(1-2,−2);
(3)解:如图,作PN⊥AB于N,交BC于M,
由题意可知,P(t,t2−t−2),M(t,t-2),
∴PM=(t-2)-(t2−t−2)=-t2+2t,
又∵PN∥OC,
∴△PQM∽△OQC,
∴PQOQ=PMOC=−t2+2t2=−12(t−1)2+12,
∴当t=1时,(PQOQ)最大=12.
【知识点】相似三角形的判定与性质;锐角三角函数的定义;二次函数-动态几何问题
【解析】【分析】(1) 根据点A的坐标可得OA=1,根据三角函数的概念可得OC=2OA=2,则C(0,-2),设二次函数的解析式为y=a(x+1)(x-2),将点C的坐标代入求出a的值,据此可得二次函数的解析式;
(2)设P(a,a2-a-2),当点P在第三象限时,作PE∥AB交BC于E,求出直线BC的解析式,令y=a2-a-2,得x=a2-a,则PE=a2-2a,S△PBC=12PE·OC,易得S△BCD=12CD·OC,结合S△PBC=S△BCD可求出a的值,据此可得点P的坐标;当点P在第一象限时,作PE⊥x轴于点E,交直线BC于F,则F(a,a-2),PF=a2-2a,S△PBC=12PF·OB=12CD·OC,求解可得a的值,进而可得点P的坐标;
(3)作PN⊥AB于N,交BC于M,由题意可知:P(t,t2-t-2),M(t,t-2),PM=-t2+2t,证明△PQM∽△OQC,然后根据相似三角形的性质以及二次函数的性质进行解答.
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