四川省绵阳市三年(2020-2022)中考数学真题分类汇编-解答题
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一.分式的化简求值(共3小题)
1.(2022•绵阳)(1)计算:2tan60°+|﹣2|+()﹣1﹣;
(2)先化简,得求值:(﹣)÷,其中x=1,y=100.
2.(2021•绵阳)(1)计算:2cos45°+|﹣|﹣20210﹣;
(2)先化简,再求值:﹣﹣,其中x=1.12,y=0.68.
3.(2020•绵阳)(1)计算:|﹣3|+2cos60°﹣×﹣(﹣)0.
(2)先化简,再求值:(x+2+)÷,其中x=﹣1.
二.一元一次不等式组的应用(共1小题)
4.(2022•绵阳)某水果经营户从水果批发市场批发水果进行零售,部分水果批发价格与零售价格如下表:
水果品种
梨子
菠萝
苹果
车厘子
批发价格(元/kg)
4
5
6
40
零售价格(元/kg)
5
6
8
50
请解答下列问题:
(1)第一天,该经营户用1700元批发了菠萝和苹果共300kg,当日全部售出,求这两种水果获得的总利润?
(2)第二天,该经营户依然用1700元批发了菠萝和苹果,当日销售结束清点盘存时发现进货单丢失,只记得这两种水果的批发量均为正整数且菠萝的进货量不低于88kg,这两种水果已全部售出且总利润高于第一天这两种水果的总利润,请通过计算说明该经营户第二天批发这两种水果可能的方案有哪些?
三.一次函数的应用(共2小题)
5.(2021•绵阳)某工艺厂为商城制作甲、乙两种木制工艺品,甲种工艺品不少于400件,乙种工艺品不少于680件.该厂家现准备购买A、B两类原木共150根用于工艺品制作,其中,1根A类原木可制作甲种工艺品4件和乙种工艺品2件,1根B类原木可制作甲种工艺品2件和乙种工艺品6件.
(1)该工艺厂购买A类原木根数可以有哪些?
(2)若每件甲种工艺品可获得利润50元,每件乙种工艺品可获得利润80元,那么该工艺厂购买A、B两类原木各多少根时获得利润最大,最大利润是多少?
6.(2020•绵阳)4月23日是“世界读书日”,甲、乙两个书店在这一天举行了购书优惠活动.
甲书店:所有书籍按标价8折出售;
乙书店:一次购书中标价总额不超过100元的按原价计费,超过100元后的部分打6折.
(1)以x(单位:元)表示标价总额,y(单位:元)表示应支付金额,分别就两家书店的优惠方式,求y关于x的函数解析式;
(2)“世界读书日”这一天,如何选择这两家书店去购书更省钱?
四.反比例函数图象上点的坐标特征(共1小题)
7.(2021•绵阳)如图,在平面直角坐标系xOy中,直角△ABC的顶点A,B在函数y=(k>0,x>0)图象上,AC∥x轴,线段AB的垂直平分线交CB于点M,交AC的延长线于点E,点A纵坐标为2,点B横坐标为1,CE=1.
(1)求点C和点E的坐标及k的值;
(2)连接BE,求△MBE的面积.
五.反比例函数与一次函数的交点问题(共1小题)
8.(2022•绵阳)如图,一次函数y=k1x+b与反比例函数y=在第一象限交于M(2,8)、N两点,NA垂直x轴于点A,O为坐标原点,四边形OANM的面积为38.
(1)求反比例函数及一次函数的解析式;
(2)点P是反比例函数第三象限内的图象上一动点,请简要描述使△PMN的面积最小时点P的位置(不需证明),并求出点P的坐标和△PMN面积的最小值.
六.反比例函数综合题(共1小题)
9.(2020•绵阳)如图,在平面直角坐标系xOy中,一次函数的图象与反比例函数y=(k<0)的图象在第二象限交于A(﹣3,m),B(n,2)两点.
(1)当m=1时,求一次函数的解析式;
(2)若点E在x轴上,满足∠AEB=90°,且AE=2﹣m,求反比例函数的解析式.
七.二次函数综合题(共3小题)
10.(2022•绵阳)如图,抛物线y=ax2+bx+c交x轴于A(﹣1,0),B两点,交y轴于点C(0,3),顶点D的横坐标为1.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在y轴的负半轴上是否存在点P使∠APB+∠ACB=180°,若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由;
(3)过点C作直线l与y轴垂直,与抛物线的另一个交点为E,连接AD,AE,DE,在直线l下方的抛物线上是否存在一点M,过点M作MF⊥l,垂足为F,使以M,F,E三点为顶点的三角形与△ADE相似?若存在,请求出M点的坐标,若不存在,请说明理由.
11.(2021•绵阳)如图,二次函数y=﹣x2﹣2x+4﹣a2的图象与一次函数y=﹣2x的图象交于点A、B(点B在右侧),与y轴交于点C,点A的横坐标恰好为a.动点P、Q同时从原点O出发,沿射线OB分别以每秒和2个单位长度运动,经过t秒后,以PQ为对角线作矩形PMQN,且矩形四边与坐标轴平行.
(1)求a的值及t=1秒时点P的坐标;
(2)当矩形PMQN与抛物线有公共点时,求时间t的取值范围;
(3)在位于x轴上方的抛物线图象上任取一点R,作关于原点(0,0)的对称点为R′,当点M恰在抛物线上时,求R′M长度的最小值,并求此时点R的坐标.
12.(2020•绵阳)如图,抛物线过点A(0,1)和C,顶点为D,直线AC与抛物线的对称轴BD的交点为B(,0),平行于y轴的直线EF与抛物线交于点E,与直线AC交于点F,点F的横坐标为,四边形BDEF为平行四边形.
(1)求点F的坐标及抛物线的解析式;
(2)若点P为抛物线上的动点,且在直线AC上方,当△PAB面积最大时,求点P的坐标及△PAB面积的最大值;
(3)在抛物线的对称轴上取一点Q,同时在抛物线上取一点R,使以AC为一边且以A,C,Q,R为顶点的四边形为平行四边形,求点Q和点R的坐标.
八.四边形综合题(共1小题)
13.(2022•绵阳)如图,平行四边形ABCD中,DB=2,AB=4,AD=2,动点E、F同时从A点出发,点E沿着A→D→B的路线匀速运动,点F沿着A→B→D的路线匀速运动,当点E,F相遇时停止运动.
(1)如图1,设点E的速度为1个单位每秒,点F的速度为4个单位每秒,当运动时间为秒时,设CE与DF交于点P,求线段EP与CP长度的比值;
(2)如图2,设点E的速度为1个单位每秒,点F的速度为个单位每秒,运动时间为x秒,△AEF的面积为y,求y关于x的函数解析式,并指出当x为何值时,y的值最大,最大值为多少?
(3)如图3,H在线段AB上且AH=HB,M为DF的中点,当点E、F分别在线段AD、AB上运动时,探究点E、F在什么位置能使EM=HM,并说明理由.
九.圆的综合题(共4小题)
14.(2022•绵阳)如图,AB为⊙O的直径,C为圆上的一点,D为劣弧的中点,过点D作⊙O的切线与AC的延长线交于点P,与AB的延长线交于点F,AD与BC交于点E.
(1)求证:BC∥PF;
(2)若⊙O的半径为,DE=1,求AE的长度;
(3)在(2)的条件下,求△DCP的面积.
15.(2021•绵阳)如图,四边形ABCD是⊙O的内接矩形,过点A的切线与CD的延长线交于点M,连接OM与AD交于点E,AD>1,CD=1.
(1)求证:△DBC∽△AMD;
(2)设AD=x,求△COM的面积(用x的式子表示);
(3)若∠AOE=∠COD,求OE的长.
16.(2020•绵阳)如图,△ABC内接于⊙O,点D在⊙O外,∠ADC=90°,BD交⊙O于点E,交AC于点F,∠EAC=∠DCE,∠CEB=∠DCA,CD=6,AD=8.
(1)求证:AB∥CD;
(2)求证:CD是⊙O的切线;
(3)求tan∠ACB的值.
17.(2020•绵阳)如图,在矩形ABCD中,对角线相交于点O,⊙M为△BCD的内切圆,切点分别为N,P,Q,DN=4,BN=6.
(1)求BC,CD;
(2)点H从点A出发,沿线段AD向点D以每秒3个单位长度的速度运动,当点H运动到点D时停止,过点H作HI∥BD交AC于点I,设运动时间为t秒.
①将△AHI沿AC翻折得△AH′I,是否存在时刻t,使点H′恰好落在边BC上?若存在,求t的值;若不存在,请说明理由;
②若点F为线段CD上的动点,当△OFH为正三角形时,求t的值.
一十.旋转的性质(共1小题)
18.(2021•绵阳)如图,点M是∠ABC的边BA上的动点,BC=6,连接MC,并将线段MC绕点M逆时针旋转90°得到线段MN.
(1)作MH⊥BC,垂足H在线段BC上,当∠CMH=∠B时,判断点N是否在直线AB上,并说明理由;
(2)若∠ABC=30°,NC∥AB,求以MC、MN为邻边的正方形的面积S.
一十一.扇形统计图(共1小题)
19.(2022•绵阳)目前,全球淡水资源分布不均、总量不足是人类面临的共同问题.某市在实施居民用水定额管理前,通过简单随机抽样对居民生活用水情况进行了调查,获得了若干个家庭去年的月均用水量数据(单位:t),整理出了频数分布表,频数分布直方图和扇形统计图,部分信息如下:
月均用水量(t)
2≤x<3.5
3.5≤x<5
5≤x<6.5
6.5≤x<8
8≤x<9.5
频数
7
6
对应的扇形区域
A
B
C
D
E
根据以上信息,解答下列问题:
(1)补全频数分布直方图,并求出扇形图中扇形E对应的圆心角的度数;
(2)为了鼓励节约用水,要确定一个用水量的标准,超出这个标准的部分按1.5倍价格收费,若要使该市60%的家庭水费支出不受影响,你觉得家庭月均用水量应该定为多少?并说明理由.
一十二.方差(共1小题)
20.(2020•绵阳)为助力新冠肺炎疫情后经济的复苏,天天快餐公司积极投入到复工复产中.现有A、B两家农副产品加工厂到该公司推销鸡腿,两家鸡腿的价格相同,品质相近.该公司决定通过检查质量来确定选购哪家的鸡腿.检查人员从两家分别抽取100个鸡腿,然后再从中随机各抽取10个,记录它们的质量(单位:克)如表:
A加工厂
74
75
75
75
73
77
78
72
76
75
B加工厂
78
74
78
73
74
75
74
74
75
75
(1)根据表中数据,求A加工厂的10个鸡腿质量的中位数、众数、平均数;
(2)估计B加工厂这100个鸡腿中,质量为75克的鸡腿有多少个?
(3)根据鸡腿质量的稳定性,该快餐公司应选购哪家加工厂的鸡腿?
一十三.列表法与树状图法(共1小题)
21.(2021•绵阳)为庆祝中国共产党建党100周年,某校开展了党史知识竞赛.某年级随机选出一个班的初赛成绩进行统计,得到统计图表,已知在扇形统计图中D段对应扇形圆心角为72°.
分段
成绩范围
频数
频率
A
90~100
a
m
B
80~89
20
b
C
70~79
c
0.3
D
70分以下
10
n
注:90~100表示成绩x满足:90≤x≤100,下同.
(1)在统计表中,a= ,b= ,c= ;
(2)若该年级参加初赛的学生共有2000人,根据以上统计数据估计该年级成绩在90分及以上的学生人数;
(3)若统计表A段的男生比女生少1人,从A段中任选2人参加复赛,用列举法求恰好选到1名男生和1名女生的概率.
四川省绵阳市三年(2020-2022)中考数学真题分类汇编-解答题
参考答案与试题解析
一.分式的化简求值(共3小题)
1.(2022•绵阳)(1)计算:2tan60°+|﹣2|+()﹣1﹣;
(2)先化简,得求值:(﹣)÷,其中x=1,y=100.
【解答】解:(1)原式=2×+2﹣+2022﹣
=2+2﹣+2022﹣
=2024;
(2)原式=[﹣]÷
=×
=×
=×
=.
当x=1,y=100时.
原式=100.
2.(2021•绵阳)(1)计算:2cos45°+|﹣|﹣20210﹣;
(2)先化简,再求值:﹣﹣,其中x=1.12,y=0.68.
【解答】解:(1)原式=2×+﹣1﹣
=
=﹣1,
(2)原式=﹣﹣
=
=
=,
当x=1.12,y=0.68时:==2.
3.(2020•绵阳)(1)计算:|﹣3|+2cos60°﹣×﹣(﹣)0.
(2)先化简,再求值:(x+2+)÷,其中x=﹣1.
【解答】解:(1)原式=3﹣+2×﹣×2﹣1
=3﹣+﹣2﹣1
=0;
(2)原式=(+)÷
=•
=,
当x=﹣1时,
原式=
=
=1﹣.
二.一元一次不等式组的应用(共1小题)
4.(2022•绵阳)某水果经营户从水果批发市场批发水果进行零售,部分水果批发价格与零售价格如下表:
水果品种
梨子
菠萝
苹果
车厘子
批发价格(元/kg)
4
5
6
40
零售价格(元/kg)
5
6
8
50
请解答下列问题:
(1)第一天,该经营户用1700元批发了菠萝和苹果共300kg,当日全部售出,求这两种水果获得的总利润?
(2)第二天,该经营户依然用1700元批发了菠萝和苹果,当日销售结束清点盘存时发现进货单丢失,只记得这两种水果的批发量均为正整数且菠萝的进货量不低于88kg,这两种水果已全部售出且总利润高于第一天这两种水果的总利润,请通过计算说明该经营户第二天批发这两种水果可能的方案有哪些?
【解答】解:(1)设第一天,该经营户批发了菠萝xkg,苹果ykg,
依题意得:,
解得:,
∴(6﹣5)x+(8﹣6)y=(6﹣5)×100+(8﹣6)×200=500(元).
答:这两种水果获得的总利润为500元.
(2)设购进mkg菠萝,则购进kg苹果,
依题意得:,
解得:88≤m<100.
又∵m,均为正整数,
∴m可以为88,94,
∴该经营户第二天共有2种批发水果的方案,
方案1:购进88kg菠萝,210kg苹果;
方案2:购进94kg菠萝,205kg苹果.
三.一次函数的应用(共2小题)
5.(2021•绵阳)某工艺厂为商城制作甲、乙两种木制工艺品,甲种工艺品不少于400件,乙种工艺品不少于680件.该厂家现准备购买A、B两类原木共150根用于工艺品制作,其中,1根A类原木可制作甲种工艺品4件和乙种工艺品2件,1根B类原木可制作甲种工艺品2件和乙种工艺品6件.
(1)该工艺厂购买A类原木根数可以有哪些?
(2)若每件甲种工艺品可获得利润50元,每件乙种工艺品可获得利润80元,那么该工艺厂购买A、B两类原木各多少根时获得利润最大,最大利润是多少?
【解答】解:(1)设工艺厂购买A类原木x根,则购买B类原木(150﹣x)根,
根据题意,得,
可解得50≤x≤55,
∵x为整数,
∴x=50,51,52,53,54,55;
答:工艺厂购买A类原木根数可以是:50,51,52,53,54,55;
(2)设获得利润为y元,
由题意,得y=50[4x+2(150﹣x)]+80[2x+6(150﹣x)],
即y=﹣220x+87000,
∵﹣220<0,
∴y随x的增大而减小,
∴x=50时,y取最大值,最大值为:﹣220×50+87000=76000(元),
答:该工艺厂购买A、B两类原木分别为50和100根时,所获得利润最大,最大利润是76000元.
6.(2020•绵阳)4月23日是“世界读书日”,甲、乙两个书店在这一天举行了购书优惠活动.
甲书店:所有书籍按标价8折出售;
乙书店:一次购书中标价总额不超过100元的按原价计费,超过100元后的部分打6折.
(1)以x(单位:元)表示标价总额,y(单位:元)表示应支付金额,分别就两家书店的优惠方式,求y关于x的函数解析式;
(2)“世界读书日”这一天,如何选择这两家书店去购书更省钱?
【解答】解:(1)甲书店:y=0.8x,
乙书店:y=.
(2)当x≤100时,
∴0.8x<x,
∴甲书店比较便宜.
当x>100时,
令0.8x=0.6x+40,
解得:x=200,
当100<x<200时,选择甲书店更省钱,
当x=200,甲乙书店所需费用相同,
当x>200,选择乙书店更省钱.
综上所述:当x<200时,选择甲书店更省钱,
当x=200,甲乙书店所需费用相同,
当x>200,选择乙书店更省钱.
四.反比例函数图象上点的坐标特征(共1小题)
7.(2021•绵阳)如图,在平面直角坐标系xOy中,直角△ABC的顶点A,B在函数y=(k>0,x>0)图象上,AC∥x轴,线段AB的垂直平分线交CB于点M,交AC的延长线于点E,点A纵坐标为2,点B横坐标为1,CE=1.
(1)求点C和点E的坐标及k的值;
(2)连接BE,求△MBE的面积.
【解答】解:(1)由题意得点A的坐标为(,2),点B的坐标为(1,k),
又AC∥x轴,且△ACB为直角三角形,
∴点C的坐标为(1,2),
又CE=1,
∴点E的坐标为(2,2),
∵点E在线段AB的垂直平分线上,
∴EA=EB,
在Rt△BCE中,EB2=BC2+CE2,
∴1+(k﹣2)2=,
∴k=2或,
当k=2时,点A,B,C三点重合,不能构成三角形,故舍去,
∴k=,
∴C(1,2),E(2,2),k=;
(2)由(1)可得,AC=,BC=,CE=1,
设AB的中点为D,
AB==,BD==,
∵∠ABC=∠MBD,∠BDM=∠BCA=90°,
∴△BDM∽△BCA,
∴=,
∴BM=×=,
∴S△MBE==×1=.
五.反比例函数与一次函数的交点问题(共1小题)
8.(2022•绵阳)如图,一次函数y=k1x+b与反比例函数y=在第一象限交于M(2,8)、N两点,NA垂直x轴于点A,O为坐标原点,四边形OANM的面积为38.
(1)求反比例函数及一次函数的解析式;
(2)点P是反比例函数第三象限内的图象上一动点,请简要描述使△PMN的面积最小时点P的位置(不需证明),并求出点P的坐标和△PMN面积的最小值.
【解答】解:(1)∵反比例函数y=过点M(2,8),
∴k2=2×8=16,
∴反比例函数的解析式为y=,
设N(m,),
∵M(2,8),
∴S△OMB==8,
∵四边形OANM的面积为38,
∴四边形ABMN的面积为30,
∴(8+)•(m﹣2)=30,
解得m1=8,m2=﹣(舍去),
∴N(8,2),
∵一次函数y=k1x+b的图象经过点M、N,
∴,解得,
∴一次函数的解析式为y=﹣x+10;
(2)与直线MN平行,且在第三象限与反比例函数y=有唯一公共点P时,△PMN的面积最小,
设与直线MN平行的直线的关系式为y=﹣x+n,当与y=在第三象限有唯一公共点时,
有方程﹣x+n=(x<0)唯一解,
即x2﹣nx+16=0有两个相等的实数根,
∴n2﹣4×1×16=0,
解得n=﹣8或x=8(舍去),
∴与直线MN平行的直线的关系式为y=﹣x﹣8,
∴方程﹣x﹣8=的解为x=﹣4,
经检验,x=﹣4是原方程的解,
当x=﹣4时,y==﹣4,
∴点P(﹣4,﹣4),
如图,过点P作AN的垂线,交NA的延长线于点Q,交y轴于点D,延长MB交PQ于点C,由题意得,
PD=4,DQ=8,CD=2,MC=8+4=12,NQ=2+4=6,
∴S△PMN=S△MPC+S梯形MCQN﹣S△PNQ
=×6×12+(12+6)×6﹣×12×6
=36+54﹣36
=54,
答:点P(﹣4,﹣4),△PMN面积的最小值为54.
六.反比例函数综合题(共1小题)
9.(2020•绵阳)如图,在平面直角坐标系xOy中,一次函数的图象与反比例函数y=(k<0)的图象在第二象限交于A(﹣3,m),B(n,2)两点.
(1)当m=1时,求一次函数的解析式;
(2)若点E在x轴上,满足∠AEB=90°,且AE=2﹣m,求反比例函数的解析式.
【解答】解:(1)当m=1时,点A(﹣3,1),
∵点A在反比例函数y=的图象上,
∴k=﹣3×1=﹣3,
∴反比例函数的解析式为y=﹣;
∵点B(n,2)在反比例函数y=﹣图象上,
∴2n=﹣3,
∴n=﹣,
设直线AB的解析式为y=ax+b,则,
∴,
∴直线AB的解析式为y=x+3;
(2)如图,过点A作AM⊥x轴于M,过点B作BN⊥x轴于N,过点A作AF⊥BN于F,交BE于G,
则四边形AMNF是矩形,
∴FN=AM,AF=MN,
∵A(﹣3,m),B(n,2),
∴BF=2﹣m,
∵AE=2﹣m,
∴BF=AE,
在△AEG和△BFG中,,
∴△AEG≌△BFG(AAS),
∴AG=BG,EG=FG,
∴BE=BG+EG=AG+FG=AF,
∵点A(﹣3,m),B(n,2)在反比例函数y=的图象上,
∴k=﹣3m=2n,
∴m=﹣n,
∴BF=BN﹣FN=BN﹣AM=2﹣m=2+n,MN=n﹣(﹣3)=n+3,
∴BE=AF=n+3,
∵∠AEM+∠MAE=90°,∠AEM+∠BEN=90°,
∴∠MAE=∠NEB,
∵∠AME=∠ENB=90°,
∴△AME∽△ENB,
∴====,
∴ME=BN=,
在Rt△AME中,AM=m,AE=2﹣m,根据勾股定理得,AM2+ME2=AE2,
∴m2+()2=(2﹣m)2,
∴m=,
∴k=﹣3m=﹣,
∴反比例函数的解析式为y=﹣.
七.二次函数综合题(共3小题)
10.(2022•绵阳)如图,抛物线y=ax2+bx+c交x轴于A(﹣1,0),B两点,交y轴于点C(0,3),顶点D的横坐标为1.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在y轴的负半轴上是否存在点P使∠APB+∠ACB=180°,若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由;
(3)过点C作直线l与y轴垂直,与抛物线的另一个交点为E,连接AD,AE,DE,在直线l下方的抛物线上是否存在一点M,过点M作MF⊥l,垂足为F,使以M,F,E三点为顶点的三角形与△ADE相似?若存在,请求出M点的坐标,若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)∵顶点D的横坐标为1,
∴抛物线的对称轴为直线x=1,
∵A(﹣1,0),
∴B(3,0),
∴设抛物线的解析式为:y=a(x+1)(x﹣3),
将C(0,3)代入抛物线的解析式,
则﹣3a=3,
解得a=﹣1,
∴抛物线的解析式为:y=﹣(x+1)(x﹣3)=﹣x2+2x+3.
(2)存在,P(0,﹣1),理由如下:
∵∠APB+∠ACB=180°,
∴∠CAP+∠CBP=180°,
∴点A,C,B,P四点共圆,如图所示,
由(1)知,OB=OC=3,
∴∠OCB=∠OBC=45°,
∴∠APC=∠ABC=45°,
∴△AOP是等腰直角三角形,
∴OP=OA=1,
∴P(0,﹣1).
(3)存在,理由如下:
由(1)知抛物线的解析式为:y=﹣x2+2x+3,
∴D(1,4),
由抛物线的对称性可知,E(2,3),
∵A(﹣1,0),
∴AD=2,DE=,AE=3.
∴AD2=DE2+AE2,
∴△ADE是直角三角形,且∠AED=90°,DE:AE=1:3.
∵点M在直线l下方的抛物线上,
∴设M(t,﹣t2+2t+3),则t>2或t<0.
∴EF=|t﹣2|,MF=3﹣(﹣t2+2t+3)=t2﹣2t,
若△MEF与△ADE相似,则EF:MF=1:3或MF:EF=1:3,
∴|t﹣2|:(t2﹣2t)=1:3或(t2﹣2t):|t﹣2|=1:3,
解得t=2(舍)或t=3或﹣3或(舍)或﹣,
∴M的坐标为(3,0)或(﹣3,﹣12)或(﹣,).
综上,存在点M,使以M,F,E三点为顶点的三角形与△ADE相似,此时点M的坐标为(3,0)或(﹣3,﹣12)或(﹣,).
11.(2021•绵阳)如图,二次函数y=﹣x2﹣2x+4﹣a2的图象与一次函数y=﹣2x的图象交于点A、B(点B在右侧),与y轴交于点C,点A的横坐标恰好为a.动点P、Q同时从原点O出发,沿射线OB分别以每秒和2个单位长度运动,经过t秒后,以PQ为对角线作矩形PMQN,且矩形四边与坐标轴平行.
(1)求a的值及t=1秒时点P的坐标;
(2)当矩形PMQN与抛物线有公共点时,求时间t的取值范围;
(3)在位于x轴上方的抛物线图象上任取一点R,作关于原点(0,0)的对称点为R′,当点M恰在抛物线上时,求R′M长度的最小值,并求此时点R的坐标.
【解答】解:(1)由题意知,交点A坐标为(a,﹣2a),代入y=﹣x2﹣2x+4﹣a2,
解得:a=﹣,
抛物线解析式为:y=﹣x2﹣2x+2,
当t=1秒时,OP=,设P的坐标为(x,y),
则,
解得或(舍去),
∴P的坐标为(1,﹣2);
(2)经过t秒后,OP=t,OQ=2t,
由(1)方法知,P的坐标为(t,﹣2t),Q的坐标为(2t,﹣4t),
由矩形PMQN的邻边与坐标轴平行可知,M的坐标为(2t,﹣2t),N的坐标为(t,﹣4t),
矩形PMQN在沿着射线OB移动的过程中,点M与抛物线最先相交,如图1,
然后公共点变为2个,点N与抛物线最后相离,然后渐行渐远,如图2,
将M(2t,﹣2t)代入y=﹣x2﹣2x+2,得2t2+t﹣1=0,
解得:t=,或t=﹣1(舍),
将N(t,﹣4t)代入y=﹣x2﹣2x+2,得(t﹣1)2=3,
解得:t=1+或t=1﹣(舍).
所以,当矩形PMQN与抛物线有公共点时,
时间t的取值范围是:≤t≤1+;
(3)设R(m,n),则R关于原点的对称点为R'(﹣m,﹣n),
当点M恰好在抛物线上时,M坐标为(1,﹣1),
过R'和M作坐标轴平行线相交于点S,如图3,
则R'M==,
又∵n=﹣m2﹣2m+2得(m+1)2=3﹣n,
消去m得:R'M=
=
=
=,
当n=时,R'M长度的最小值为,
此时,n=﹣m2﹣2m+2=,
解得:m=﹣1±,
∴点R的坐标是(﹣1±,).
12.(2020•绵阳)如图,抛物线过点A(0,1)和C,顶点为D,直线AC与抛物线的对称轴BD的交点为B(,0),平行于y轴的直线EF与抛物线交于点E,与直线AC交于点F,点F的横坐标为,四边形BDEF为平行四边形.
(1)求点F的坐标及抛物线的解析式;
(2)若点P为抛物线上的动点,且在直线AC上方,当△PAB面积最大时,求点P的坐标及△PAB面积的最大值;
(3)在抛物线的对称轴上取一点Q,同时在抛物线上取一点R,使以AC为一边且以A,C,Q,R为顶点的四边形为平行四边形,求点Q和点R的坐标.
【解答】解:(1)设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c(a≠0),
∵A(0,1),B(,0),
设直线AB的解析式为y=kx+m,
∴,
解得,
∴直线AB的解析式为y=﹣x+1,
∵点F的横坐标为,
∴F点纵坐标为﹣+1=﹣,
∴F点的坐标为(,﹣),
又∵点A在抛物线上,
∴c=1,
对称轴为:x=﹣,
∴b=﹣2a,
∴解析式化为:y=ax2﹣2ax+1,
∵四边形DBFE为平行四边形.
∴BD=EF,
∴﹣3a+1=a﹣8a+1﹣(﹣),
解得a=﹣1,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+1;
(2)设P(n,﹣n2+2n+1),作PP'⊥x轴交AC于点P',
则P'(n,﹣n+1),
∴PP'=﹣n2+n,
S△ABP=OB•PP'=﹣n=﹣+,
∴当n=时,△ABP的面积最大为,此时P(,).
(3)∵,
∴x=0或x=,
∴C(,﹣),
设Q(,m),
①当AQ为对角线时,
∴R(﹣),
∵R在抛物线y=+4上,
∴m+=﹣+4,
解得m=﹣,
∴Q,R;
②当AR为对角线时,
∴R(),
∵R在抛物线y=+4上,
∴m﹣+4,
解得m=﹣10,
∴Q(,﹣10),R().
综上所述,Q,R;或Q(,﹣10),R().
八.四边形综合题(共1小题)
13.(2022•绵阳)如图,平行四边形ABCD中,DB=2,AB=4,AD=2,动点E、F同时从A点出发,点E沿着A→D→B的路线匀速运动,点F沿着A→B→D的路线匀速运动,当点E,F相遇时停止运动.
(1)如图1,设点E的速度为1个单位每秒,点F的速度为4个单位每秒,当运动时间为秒时,设CE与DF交于点P,求线段EP与CP长度的比值;
(2)如图2,设点E的速度为1个单位每秒,点F的速度为个单位每秒,运动时间为x秒,△AEF的面积为y,求y关于x的函数解析式,并指出当x为何值时,y的值最大,最大值为多少?
(3)如图3,H在线段AB上且AH=HB,M为DF的中点,当点E、F分别在线段AD、AB上运动时,探究点E、F在什么位置能使EM=HM,并说明理由.
【解答】解:(1)延长DF交CB的延长线于G,
∵平行四边形ABCD中,
∴CG∥AD,
∴∠A=∠GBF,
∴△AFD∽△BFG,
∴=,
∵运动时间为秒,
∴AF=,
∵AB=4,
∴BF=,
∵AD=2,
∴BG=1,
∴CG=3,
∵AD∥CG,
∴=,
∵AE=,
∴ED=,
∴=;
(2)当0≤x≤2时,E点在AD上,F点在AB上,
由题意可知,AE=x,AF=x,
∵DB=2,AB=4,AD=2,
∴△ABD是直角三角形,且∠A=60°,
过点E作EH⊥AB交于H,
∴EH=AE•sin60°=x,
∴y=×AF×EH=×x×x=x2;
此时当x=2时,y有最大值3;
当2≤x≤时,E点在BD上,F点在AB上,
过点E作EN⊥AB交于N,过点D作DM⊥AB交于M,
∵AD+DE=x,AD=2,
∴DE=x﹣2,
∵BD=2,
∴BE=2﹣x+2,
在Rt△ABD中,DM=,
∵EN∥DM,
∴=,
∴=,
∴EN=1+﹣x,
∴y=×AF×EN=×(x)×(1+﹣x)=﹣x2+x+x;
此时当x=时,y有最大值2+;
当≤x≤2时,过点E作EQ⊥AB交于Q,过点F作FP⊥AB交于P,
∴AB+BF=x,DA+DE=x,
∵AB=4,AD=2,
∴BE=2﹣x+2,BF=x﹣4,
∵PF∥DM,
∴=,即=,
∴PF=x﹣2,
∵EQ∥DM,
∴=,即=,
∴EQ=+1﹣x,
∴y=×AB×(EQ﹣PF)=×4×(+1﹣x﹣x+2)=6+2﹣x﹣x;
此时当x=时,y有最大值2+;
综上所述:当0≤x≤2时,y=x2;当2≤x≤时,y=﹣x2+x+x;当≤x≤2时,y=6+2﹣x﹣x;y的最大值为2+;
(3)连接DH,
∵AH=HB,AB=4,
∴AH=1,
∴DH⊥AB,
∵M是DF的中点,
∴HM=DM=MF,
∵EM=HM,
∴EM=DF,
∴△EDF是直角三角形,
∴EF⊥AD,
∵AD⊥BD,
∴EF∥BD.
九.圆的综合题(共4小题)
14.(2022•绵阳)如图,AB为⊙O的直径,C为圆上的一点,D为劣弧的中点,过点D作⊙O的切线与AC的延长线交于点P,与AB的延长线交于点F,AD与BC交于点E.
(1)求证:BC∥PF;
(2)若⊙O的半径为,DE=1,求AE的长度;
(3)在(2)的条件下,求△DCP的面积.
【解答】(1)证明:连接OD,如图,
∵D为劣弧的中点,
∴,
∴OD⊥BC.
∵PF是⊙O的切线,
∴OD⊥PF,
∴BC∥PF;
(2)连接OD,BD,如图,
设AE=x,则AD=1+x.
∵D为劣弧的中点,
∴,
∴CD=BD,∠DCB=∠CAD.
∵∠CDE=∠ADC,
∴△CDE∽△ADC,
∴,
∴CD2=DE•AD=1×(1+x)=1+x.
∴BD2=1+x.
∵AB为⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
∴AD2+BD2=AB2.
∵⊙O的半径为,
∴AB=2.
∴,
解得:x=3或x=﹣6(不合题意,舍去),
∴AE=3.
(3)连接OD,BD,设OD与BC交于点H,如图,
由(2)知:AE=3,AD=AE+DE=4,DB==2,
∵∠ADB=90°,
∴cos∠DAB==.
∵OA=OD,
∴∠DAB=∠ADO,
∴cos∠ADO=cos∠DAB=.
∵OH⊥BC,
∴BH=CH,cos∠ADO=,
∴DH=DE×=.
∴OH=OD﹣DH=﹣=.
∴BH==,
∴CH=BH=.
∵AB为⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
由(1)知:OD⊥PD,OH⊥BC,
∴四边形CHDP为矩形,
∴∠P=90°,CP=DH=,DP=CH=,
∴△DCP的面积=CP•DP=.
15.(2021•绵阳)如图,四边形ABCD是⊙O的内接矩形,过点A的切线与CD的延长线交于点M,连接OM与AD交于点E,AD>1,CD=1.
(1)求证:△DBC∽△AMD;
(2)设AD=x,求△COM的面积(用x的式子表示);
(3)若∠AOE=∠COD,求OE的长.
【解答】解:如图1,
(1)∵AM是⊙O的切线,
∴OA⊥AM,
∴∠CAM=90°,
∴∠MAD+∠DAC=90°,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ABC=∠BCD=∠ADC=90°,
∴∠BAC+∠DAC=90°,
∴∠MAD=∠BAC,
对于:
∠BAC=∠BDC,
∴∠MAD=∠BDC,
又∠MDA=∠BCD=90°,
∴△DBC∽△AMD;
(2)如图2,
取CD的中点N,连接ON,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AO=CO,
∴ON∥AD,ON=,
∴∠CNO=∠ADC=90°,
∴ON⊥CM,
由(1)知:△DBC∽△AMD,
∴=,
∴DM==x2,
∴CM=DM+CD=x2+1,
∴S△COM=CM•ON=(x2+1)•
=;
(3)如图3,
作DF⊥AC于F,延长DB交MA的延长线于G
在Rt△ADC中,AD=x,CD=1,
∴AC=,
∴OD=OC=AC=
DF=,
CF==,
∴OF=OC﹣CF=,
∵DF∥AG,
∴△DOF∽△GOA,
∴=,
∴AG===
=,
∴AG2=,
在Rt△ACM中,由射影定理得,
AM2=DM•MC=x2(x2+1),
∵∠AOE=∠COD,
∠AOG=∠COD,
∴∠AOE=∠AOG,
∵OA=OA,
∠OAM=∠OAG,
∴△AOM≌△AOG(ASA),
∴AG=AM,
∴=x2(x2+1),
∴x1=,x2=﹣(舍去),
∴AD=,OD=,
DF==,
OF=,
作EH⊥OA于H,设OE=a,
∴EH=OE•sin∠AOE=a•sin∠DOF
=a•=a,
∴OH=a,
AH===a•=a,
由AH+OH=OA得,
a+=,
∴a=,
即:OE=.
16.(2020•绵阳)如图,△ABC内接于⊙O,点D在⊙O外,∠ADC=90°,BD交⊙O于点E,交AC于点F,∠EAC=∠DCE,∠CEB=∠DCA,CD=6,AD=8.
(1)求证:AB∥CD;
(2)求证:CD是⊙O的切线;
(3)求tan∠ACB的值.
【解答】(1)证明:∵∠BAC=∠CEB,∠CEB=∠DCA,
∴∠BAC=∠DCA,
∴AB∥CD;
(2)证明:连接EO并延长交⊙O于G,连接CG、OC,如图1所示:
则EG为⊙O的直径,
∴∠ECG=90°,
∵OC=OG,
∴∠OCG=∠EGC,
∵∠EAC=∠EGC,∠EAC=∠DCE,
∴∠DCE=∠EGC=∠OCG,
∵∠OCG+∠OCE=∠ECG=90°,
∴∠DCE+∠OCE=90°,即∠DCO=90°,
∵OC是⊙O的半径,
∴CD是⊙O的切线;
(3)解:连接OA,如图2所示:
∵OA=OC,
∴∠OAC=∠OCA,
∵∠AOC+∠OAC+∠OCA=180°,2∠ABC=∠AOC,
∴∠ABC+∠OCA=90°,
由(2)得:∠OCA+ACD=90°,
∴∠ABC=∠ACD,
在Rt△ADC中,由勾股定理得:AC===10,
∴cos∠ACD===,
∵AB∥CD,
∴∠ABC=∠ACD=∠CAB,
∴BC=AC=10,AB=2BC•cos∠ABC=2×10×=12,
过点B作BG⊥AC于G,如图2所示:
设GC=x,则AG=10﹣x,
由勾股定理得:AB2﹣AG2=BG2=BC2﹣GC2,
即:122﹣(10﹣x)2=102﹣x2,
解得:x=,
∴GC=,
∴BG===,
∴tan∠ACB===.
17.(2020•绵阳)如图,在矩形ABCD中,对角线相交于点O,⊙M为△BCD的内切圆,切点分别为N,P,Q,DN=4,BN=6.
(1)求BC,CD;
(2)点H从点A出发,沿线段AD向点D以每秒3个单位长度的速度运动,当点H运动到点D时停止,过点H作HI∥BD交AC于点I,设运动时间为t秒.
①将△AHI沿AC翻折得△AH′I,是否存在时刻t,使点H′恰好落在边BC上?若存在,求t的值;若不存在,请说明理由;
②若点F为线段CD上的动点,当△OFH为正三角形时,求t的值.
【解答】解:(1)∵⊙M为△BCD的内切圆,切点分别为N,P,Q,DN=4,BN=6,
∴BP=BN=6,DQ=DN=4,CP=CQ,BD=BN+DN=10,
设CP=CQ=a,则BC=6+a,CD=4+a,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠BCD=90°,
∴BC2+CD2=BD2,即(6+a)2+(4+a)2=102,
解得:a=2,
∴BC=6+2=8,CD=4+2=6;
(2)①存在时刻t=s,使点H′恰好落在边BC上;理由如下:
如图1所示:
由折叠的性质得:∠AH'I=∠AHI,AH'=AH=3t,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD=BC=8,AD∥BC,∠BCD=90°,OA=OC=AC,OB=OD=BD,AC=BD,
∴AC=BD===10,OA=OD=5,
∴∠ADO=∠OAD,
∵HI∥BD,
∴∠AHI=∠ADO,
∴∠AH'I=∠AHI=∠ADO=∠OAD=∠ACH',
∴△AIH'∽△AH'C,
∴=,
∴AH'2=AI×AC,
∵HI∥BD,
∴△AIH∽△AOD,
∴=,即=,
解得:AI=t,
∴(3t)2=t×10,
解得:t=,
即存在时刻t=s,使点H′恰好落在边BC上;
方法二:
如图3所示:
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ABC=90°,AD∥BC,
∴∠HAI=∠BCA,
由折叠的性质得:AH'=AH=3t,∠H'AI=∠HAI,
∴∠BCA=∠H'AI,
∴AH'=CH'=3t,
∴BH'=BC﹣CH'=8﹣3t,
在Rt△ABH'中,由勾股定理得:62+(8﹣3t)2=(3t)2,
解得:t=;
即存在时刻t=s,使点H′恰好落在边BC上;
②作KH⊥OH于H,交OF的延长线于K,作OL⊥AD于L,KN⊥AD于N,如图2所示:
则OL∥CD∥KN,∠OLH=∠HNK=90°,OL是△ACD的中位线,
∴OL=CD=3,
∵△OFH是等边三角形,
∴OF=FH,∠OHF=∠HOF=60°,
∴∠FHK=∠HKO=30°,
∴FH=FK=OF,HK=OH,
∴DF是梯形OLNK的中位线,
∴DN=DL=4,
∵∠LHO+∠LOH=∠LHO+∠NHK=90°,
∴∠LOH=∠NHK,
∴△OLH∽△HNK,
∴==,
∴HN=OL=3,
∴DH=HN﹣DN=3﹣4,
∴AH=AD﹣DH=12﹣3,
∴t==4﹣,
即当△OFH为正三角形时,t的值为(4﹣)s.
方法二:
过O作OG⊥HF于G,过G作GT⊥AD于T,过O作OR⊥TG于R,过F作FS⊥TG于S,如图4所示:
则DT=FS,∠GUH=∠GSF=90°,
∵△OFH为正三角形,OG⊥HF,
∴OH=FH,GH=GF,OG=GH,
∵∠HGT=∠FGS,
∴△GHT≌△GFS(AAS),
∴HT=FS=DT,
设HT=FS=DT=x,GT=y,
由OR⊥TG,易证△OGR∽△GHI,
∴===,
∴OR=y,GH=x,
由题意得:,
解得:,
即当△OFH为正三角形时,t的值为(4﹣)s.
一十.旋转的性质(共1小题)
18.(2021•绵阳)如图,点M是∠ABC的边BA上的动点,BC=6,连接MC,并将线段MC绕点M逆时针旋转90°得到线段MN.
(1)作MH⊥BC,垂足H在线段BC上,当∠CMH=∠B时,判断点N是否在直线AB上,并说明理由;
(2)若∠ABC=30°,NC∥AB,求以MC、MN为邻边的正方形的面积S.
【解答】解:(1)结论:点N在直线AB上,理由如下:
∵∠CMH=∠B,∠CMH+∠C=90°,
∴∠B+∠C=90°,
∴∠BMC=90°,即CM⊥AB,
∴线段CM逆时针旋转90°落在直线BA上,
即点N在直线AB上,
(2)作CD⊥AB于点D,
∵MC=MN,∠CMN=90°,
∴∠MCN=45°,
∵NC∥AB,
∴∠BMC=45°,
∵BC=6,∠B=30°,
∴CD=3,MC=,
∴S=MC2=18,即以MC.MN为邻边的正方形面积为S=18.
一十一.扇形统计图(共1小题)
19.(2022•绵阳)目前,全球淡水资源分布不均、总量不足是人类面临的共同问题.某市在实施居民用水定额管理前,通过简单随机抽样对居民生活用水情况进行了调查,获得了若干个家庭去年的月均用水量数据(单位:t),整理出了频数分布表,频数分布直方图和扇形统计图,部分信息如下:
月均用水量(t)
2≤x<3.5
3.5≤x<5
5≤x<6.5
6.5≤x<8
8≤x<9.5
频数
7
6
对应的扇形区域
A
B
C
D
E
根据以上信息,解答下列问题:
(1)补全频数分布直方图,并求出扇形图中扇形E对应的圆心角的度数;
(2)为了鼓励节约用水,要确定一个用水量的标准,超出这个标准的部分按1.5倍价格收费,若要使该市60%的家庭水费支出不受影响,你觉得家庭月均用水量应该定为多少?并说明理由.
【解答】解:(1)抽取的总数为:7÷14%=50,
B的频数为:50×46%=23,
C的频数为:50×24%=12,
频数分布直方图如下:
扇形图中扇形E对应的圆心角的度数为:360°×=14.4°;
(2)要使60%的家庭收费不受影响,家庭月均用水量应该定为5吨,理由如下:
因为月平均用水量不超过5吨的有7+23=30(户),30÷50=60%.
一十二.方差(共1小题)
20.(2020•绵阳)为助力新冠肺炎疫情后经济的复苏,天天快餐公司积极投入到复工复产中.现有A、B两家农副产品加工厂到该公司推销鸡腿,两家鸡腿的价格相同,品质相近.该公司决定通过检查质量来确定选购哪家的鸡腿.检查人员从两家分别抽取100个鸡腿,然后再从中随机各抽取10个,记录它们的质量(单位:克)如表:
A加工厂
74
75
75
75
73
77
78
72
76
75
B加工厂
78
74
78
73
74
75
74
74
75
75
(1)根据表中数据,求A加工厂的10个鸡腿质量的中位数、众数、平均数;
(2)估计B加工厂这100个鸡腿中,质量为75克的鸡腿有多少个?
(3)根据鸡腿质量的稳定性,该快餐公司应选购哪家加工厂的鸡腿?
【解答】解:(1)把这些数从小到大排列,最中间的数是第5和第6个数的平均数,
则中位数是=75(克);
因为75出现了4次,出现的次数最多,
所以众数是75克;
平均数是:(74+75+75+75+73+77+78+72+76+75)=75(克);
(2)根据题意得:
100×=30(个),
答:质量为75克的鸡腿有30个;
(3)选B加工厂的鸡腿.
A的方差是:[(74﹣75)2+4×(75﹣75)2+(76﹣75)2+(73﹣75)2+(72﹣75)2+(77﹣75)2+(78﹣75)2]=2.8;
B的平均数是:(78+74+78+73+74+75+74+74+75+75)=75,
B的方差是:[2×(78﹣75)2+4×(74﹣75)2+(73﹣75)2+3×(75﹣75)2]=2.6;
∵A、B平均值一样,B的方差比A的方差小,B更稳定,
∴选B加工厂的鸡腿.
一十三.列表法与树状图法(共1小题)
21.(2021•绵阳)为庆祝中国共产党建党100周年,某校开展了党史知识竞赛.某年级随机选出一个班的初赛成绩进行统计,得到统计图表,已知在扇形统计图中D段对应扇形圆心角为72°.
分段
成绩范围
频数
频率
A
90~100
a
m
B
80~89
20
b
C
70~79
c
0.3
D
70分以下
10
n
注:90~100表示成绩x满足:90≤x≤100,下同.
(1)在统计表中,a= 5 ,b= 0.4 ,c= 15 ;
(2)若该年级参加初赛的学生共有2000人,根据以上统计数据估计该年级成绩在90分及以上的学生人数;
(3)若统计表A段的男生比女生少1人,从A段中任选2人参加复赛,用列举法求恰好选到1名男生和1名女生的概率.
【解答】解:(1)总人数为:10÷(72÷360)=50(人),
∴b=20÷50=0.4,c=50×0.3=15(人),
∴a=50﹣(20+15+10)=5(人),
故答案为:5,0.4,15;
(2)由题意得:成绩在90~100之间的人数为5,
随机选出的这个班级总人数为50,
设该年级成绩在90~100之间的人数为y,
则,
解得:y=200,
(3)由(1)(2)可知:A段有男生2人,女生3人,
记2名男生分别为男1,男2;记3名女生分别为女1,女2,女3,
选出2名学生的结果有:
男1男2,男1女1,男1女2,男1女3,男2女1,
男2女2,男2女3,女1女2,女1女3,女2女3,
共10种结果,并且它们出现的可能性相等,
其中包含1名男生1名女生的结果有6种,
∴P==,即选到1名男生和1名女生的概率为.
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