河北省泊头市教研室重点达标名校2022年中考数学全真模拟试卷含解析
展开2021-2022中考数学模拟试卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(本大题共12个小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1.如图,在平面直角坐标系中,△OAB的顶点A在x轴正半轴上,OC是△OAB的中线,点B、C在反比例函数y=(x>0)的图象上,则△OAB的面积等于( )
A.2 B.3 C. 4 D.6
2.下列命题是真命题的个数有( )
①菱形的对角线互相垂直;
②平分弦的直径垂直于弦;
③若点(5,﹣5)是反比例函数y=图象上的一点,则k=﹣25;
④方程2x﹣1=3x﹣2的解,可看作直线y=2x﹣1与直线y=3x﹣2交点的横坐标.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
3.下列运算结果正确的是( )
A.x2+2x2=3x4 B.(﹣2x2)3=8x6
C.x2•(﹣x3)=﹣x5 D.2x2÷x2=x
4.如图是用八块相同的小正方体搭建的几何体,它的左视图是( )
A. B.
C. D.
5.如果(,均为非零向量),那么下列结论错误的是( )
A.// B.-2=0 C.= D.
6.如图,PA和PB是⊙O的切线,点A和B是切点,AC是⊙O的直径,已知∠P=40°,则∠ACB的大小是( )
A.60° B.65° C.70° D.75°
7.下列二次根式中,最简二次根式的是( )
A. B. C. D.
8.估计﹣2的值应该在( )
A.﹣1﹣0之间 B.0﹣1之间 C.1﹣2之间 D.2﹣3之间
9.如图,为了测量河对岸l1上两棵古树A、B之间的距离,某数学兴趣小组在河这边沿着与AB平行的直线l2上取C、D两点,测得∠ACB=15°,∠ACD=45°,若l1、l2之间的距离为50m,则A、B之间的距离为( )
A.50m B.25m C.(50﹣)m D.(50﹣25)m
10.如图,已知二次函数y=ax2+bx的图象与正比例函数y=kx的图象相交于点A(1,2),有下面四个结论:①ab>0;②a﹣b>﹣;③sinα=;④不等式kx≤ax2+bx的解集是0≤x≤1.其中正确的是( )
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
11.如图,已知△ABC中,∠C=90°,AC=BC=,将△ABC绕点A顺时针方向旋转60°到△AB′C′的位置,连接C′B,则C′B的长为( )
A. B. C. D.1
12.如图,点A是反比例函数y=的图象上的一点,过点A作AB⊥x轴,垂足为B.点C为y轴上的一点,连接AC,BC.若△ABC的面积为3,则k的值是( )
A.3 B.﹣3 C.6 D.﹣6
二、填空题:(本大题共6个小题,每小题4分,共24分.)
13.2017年7月27日上映的国产电影《战狼2》,风靡全国.剧中“犯我中华者,虽远必诛”鼓舞人心,彰显了祖国的强大实力与影响力,累计票房56.8亿元.将56.8亿元用科学记数法表示为_____元.
14.已知⊙O的半径为5,由直径AB的端点B作⊙O的切线,从圆周上一点P引该切线的垂线PM,M为垂足,连接PA,设PA=x,则AP+2PM的函数表达式为______,此函数的最大值是____,最小值是______.
15.在函数中,自变量x的取值范围是_________.
16.等腰梯形是__________对称图形.
17.鼓励科技创新、技术发明,北京市2012-2017年专利授权量如图所示.根据统计图中提供信息,预估2018年北京市专利授权量约______件,你的预估理由是______.
18.计算的结果是__________.
三、解答题:(本大题共9个小题,共78分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
19.(6分)如图所示,在梯形ABCD中,AD∥BC,AB=AD,∠BAD的平分线AE交BC于点E,连接DE.
(1)求证:四边形ABED是菱形;
(2)若∠ABC=60°,CE=2BE,试判断△CDE的形状,并说明理由.
20.(6分)如图,在平面直角坐标系xOy中,一次函数y=x与反比例函数的图象相交于点.
(1)求a、k的值;
(2)直线x=b()分别与一次函数y=x、反比例函数的图象相交于点M、N,当MN=2时,画出示意图并直接写出b的值.
21.(6分)如图,已知反比例函数y=(x>0)的图象与一次函数y=﹣x+4的图象交于A和B(6,n)两点.求k和n的值;若点C(x,y)也在反比例函数y=(x>0)的图象上,求当2≤x≤6时,函数值y的取值范围.
22.(8分)如图1,在直角梯形ABCD中,AB⊥BC,AD∥BC,点P为DC上一点,且AP=AB,过点C作CE⊥BP交直线BP于E.
(1) 若,求证:;
(2) 若AB=BC.
① 如图2,当点P与E重合时,求的值;
② 如图3,设∠DAP的平分线AF交直线BP于F,当CE=1,时,直接写出线段AF的长.
23.(8分)解方程:x2-4x-5=0
24.(10分)定义:在三角形中,把一边的中点到这条边的高线的距离叫做这条边的中垂距.例:如图①,在△ABC中,D为边BC的中点,AE⊥BC于E,则线段DE的长叫做边BC的中垂距.
(1)设三角形一边的中垂距为d(d≥0).若d=0,则这样的三角形一定是 ,推断的数学依据是 .
(2)如图②,在△ABC中,∠B=15°,AB=3,BC=8,AD为边BC的中线,求边BC的中垂距.
(3)如图③,在矩形ABCD中,AB=6,AD=1.点E为边CD的中点,连结AE并延长交BC的延长线于点F,连结AC.求△ACF中边AF的中垂距.
25.(10分)(问题情境)
张老师给爱好学习的小军和小俊提出这样的一个问题:如图1,在△ABC中,AB=AC,点P为边BC上任一点,过点P作PD⊥AB,PE⊥AC,垂足分别为D,E,过点C作CF⊥AB,垂足为F,求证:PD+PE=CF.
小军的证明思路是:如图2,连接AP,由△ABP与△ACP面积之和等于△ABC的面积可以证得:PD+PE=CF.
小俊的证明思路是:如图2,过点P作PG⊥CF,垂足为G,可以证得:PD=GF,PE=CG,则PD+PE=CF.
[变式探究]
如图3,当点P在BC延长线上时,其余条件不变,求证:PD﹣PE=CF;
请运用上述解答中所积累的经验和方法完成下列两题:
[结论运用]
如图4,将矩形ABCD沿EF折叠,使点D落在点B上,点C落在点C′处,点P为折痕EF上的任一点,过点P作PG⊥BE、PH⊥BC,垂足分别为G、H,若AD=8,CF=3,求PG+PH的值;
[迁移拓展]
图5是一个航模的截面示意图.在四边形ABCD中,E为AB边上的一点,ED⊥AD,EC⊥CB,垂足分别为D、C,且AD•CE=DE•BC,AB=2dm,AD=3dm,BD=dm.M、N分别为AE、BE的中点,连接DM、CN,求△DEM与△CEN的周长之和.
26.(12分)已知:△ABC在直角坐标平面内,三个顶点的坐标分别为A(0,3)、B(3,4)、C(2,2)(正方形网格中每个小正方形的边长是一个单位长度).画出△ABC向下平移4个单位长度得到的△A1B1C1,点C1的坐标是 ;以点B为位似中心,在网格内画出△A2B2C2,使△A2B2C2与△ABC位似,且位似比为2:1,点C2的坐标是 .
27.(12分)(1)如图1,半径为2的圆O内有一点P,切OP=1,弦AB过点P,则弦AB长度的最大值为__________;最小值为 ___________.
图 ①
(2)如图2,△ABC是葛叔叔家的菜地示意图,其中∠ABC=90°,AB=80米,BC=60米,现在他利用周边地的情况,把原来的三角形地拓展成符合条件的面积尽可能大、周长尽可能长的四边形地,用来建鱼塘.已知葛叔叔想建的鱼塘是四边形ABCD,且满足∠ADC=60°,你认为葛叔叔的想法能实现吗?若能,求出这个四边形鱼塘面积和周长的最大值;若不能,请说明理由.
图 ②
参考答案
一、选择题(本大题共12个小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1、B
【解析】
作BD⊥x轴于D,CE⊥x轴于E,
∴BD∥CE,
∴,
∵OC是△OAB的中线,
∴,
设CE=x,则BD=2x,
∴C的横坐标为,B的横坐标为,
∴OD=,OE=,
∴DE=OE-OD=﹣=,
∴AE=DE=,
∴OA=OE+AE=,
∴S△OAB=OA•BD=×=1.
故选B.
点睛:本题是反比例函数与几何的综合题,熟知反比例函数的图象上点的特征和相似三角形的判定和性质是解题的关键.
2、C
【解析】
根据菱形的性质、垂径定理、反比例函数和一次函数进行判断即可.
【详解】
解:①菱形的对角线互相垂直是真命题;
②平分弦(非直径)的直径垂直于弦,是假命题;
③若点(5,-5)是反比例函数y=图象上的一点,则k=-25,是真命题;
④方程2x-1=3x-2的解,可看作直线y=2x-1与直线y=3x-2交点的横坐标,是真命题;
故选C.
【点睛】
本题考查了命题与定理:判断一件事情的语句,叫做命题.许多命题都是由题设和结论两部分组成,题设是已知事项,结论是由已知事项推出的事项,一个命题可以写成“如果…那么…”形式.一些命题的正确性是用推理证实的,这样的真命题叫做定理.
3、C
【解析】
直接利用整式的除法运算以及积的乘方运算法则、合并同类项法则分别化简得出答案.
【详解】
A选项:x2+2x2=3x2,故此选项错误;
B选项:(﹣2x2)3=﹣8x6,故此选项错误;
C选项:x2•(﹣x3)=﹣x5,故此选项正确;
D选项:2x2÷x2=2,故此选项错误.
故选C.
【点睛】
考查了整式的除法运算以及积的乘方运算、合并同类项,正确掌握运算法则是解题关键.
4、B
【解析】
根据几何体的左视图是从物体的左面看得到的视图,对各个选项中的图形进行分析,即可得出答案.
【详解】
左视图是从左往右看,左侧一列有2层,右侧一列有1层1,选项B中的图形符合题意,
故选B.
【点睛】
本题考查了简单组合体的三视图,理解掌握三视图的概念是解答本题的关键.主视图是从物体的正面看得到的视图,左视图是从物体的左面看得到的视图,俯视图是从物体的上面看得到的视图.
5、B
【解析】
试题解析:向量最后的差应该还是向量. 故错误.
故选B.
6、C
【解析】
试题分析:连接OB,根据PA、PB为切线可得:∠OAP=∠OBP=90°,根据四边形AOBP的内角和定理可得∠AOB=140°,∵OC=OB,则∠C=∠OBC,根据∠AOB为△OBC的外角可得:∠ACB=140°÷2=70°.
考点:切线的性质、三角形外角的性质、圆的基本性质.
7、C
【解析】
判定一个二次根式是不是最简二次根式的方法,就是逐个检查最简二次根式的两个条件是否同时满足,同时满足的就是最简二次根式,否则就不是.
【详解】
A、=,被开方数含分母,不是最简二次根式;故A选项错误;
B、=,被开方数为小数,不是最简二次根式;故B选项错误;
C、,是最简二次根式;故C选项正确;
D.=,被开方数,含能开得尽方的因数或因式,故D选项错误;
故选C.
考点:最简二次根式.
8、A
【解析】
直接利用已知无理数得出的取值范围,进而得出答案.
【详解】
解:∵1<<2,
∴1-2<﹣2<2-2,
∴-1<﹣2<0
即-2在-1和0之间.
故选A.
【点睛】
此题主要考查了估算无理数大小,正确得出的取值范围是解题关键.
9、C
【解析】
如图,过点A作AM⊥DC于点M,过点B作BN⊥DC于点N.则AM=BN.通过解直角△ACM和△BCN分别求得CM、CN的长度,则易得AB =MN=CM﹣CN,即可得到结论.
【详解】
如图,过点A作AM⊥DC于点M,过点B作BN⊥DC于点N.
则AB=MN,AM=BN.
在直角△ACM中,∵∠ACM=45°,AM=50m,∴CM=AM=50m.
在直角△BCN中,∵∠BCN=∠ACB+∠ACD=60°,BN=50m,∴CN=(m),∴MN=CM﹣CN=50﹣(m).
则AB=MN=(50﹣)m.
故选C.
【点睛】
本题考查了解直角三角形的应用.解决此问题的关键在于正确理解题意的基础上建立数学模型,把实际问题转化为数学问题.
10、B
【解析】
根据抛物线图象性质确定a、b符号,把点A代入y=ax2+bx得到a与b数量关系,代入②,不等式kx≤ax2+bx的解集可以转化为函数图象的高低关系.
【详解】
解:根据图象抛物线开口向上,对称轴在y轴右侧,则a>0,b<0,则①错误
将A(1,2)代入y=ax2+bx,则2=9a+1b
∴b=,
∴a﹣b=a﹣()=4a﹣>-,故②正确;
由正弦定义sinα=,则③正确;
不等式kx≤ax2+bx从函数图象上可视为抛物线图象不低于直线y=kx的图象
则满足条件x范围为x≥1或x≤0,则④错误.
故答案为:B.
【点睛】
二次函数的图像,sinα公式,不等式的解集.
11、C
【解析】
延长BC′交AB′于D,根据等边三角形的性质可得BD⊥AB′,利用勾股定理列式求出AB,然后根据等边三角形的性质和等腰直角三角形的性质求出BD、C′D,然后根据BC′=BD-C′D计算即可得解.
【详解】
解:延长BC′交AB′于D,连接BB',如图,
在Rt△AC′B′中,AB′=AC′=2,
∵BC′垂直平分AB′,
∴C′D=AB=1,
∵BD为等边三角形△ABB′的高,
∴BD=AB′=,
∴BC′=BD-C′D=-1.
故本题选择C.
【点睛】
熟练掌握勾股定理以及由旋转60°得到△ABB′是等边三角形是解本题的关键.
12、D
【解析】
试题分析:连结OA,如图,∵AB⊥x轴,∴OC∥AB,∴S△OAB=S△CAB=3,而S△OAB=|k|,∴|k|=3,∵k<0,∴k=﹣1.故选D.
考点:反比例函数系数k的几何意义.
二、填空题:(本大题共6个小题,每小题4分,共24分.)
13、5.68×109
【解析】
试题解析:科学记数法的表示形式为的形式,其中 为整数.确定的值时,要看把原数变成时,小数点移动了多少位,的绝对值与小数点移动的位数相同.当原数绝对值>1时,是正数;当原数的绝对值<1时,是负数.
56.8亿
故答案为
14、x2+x+20(0<x<10) 不存在.
【解析】
先连接BP,AB是直径,BP⊥BM,所以有,∠BMP=∠APB=90°,又∠PBM=∠BAP,那么有△PMB∽△PAB,于是PM:PB=PB:AB,可求从而有(0<x<10),再根据二次函数的性质,可求函数的最大值.
【详解】
如图所示,连接PB,
∵∠PBM=∠BAP,∠BMP=∠APB=90°,
∴△PMB∽△PAB,
∴PM:PB=PB:AB,
∴
∴(0<x<10),
∵
∴AP+2PM有最大值,没有最小值,
∴y最大值=
故答案为(0<x<10),,不存在.
【点睛】
考查相似三角形的判定与性质,二次函数的最值等,综合性比较强,需要熟练掌握.
15、x≤1且x≠﹣1
【解析】
试题分析:根据二次根式有意义,分式有意义得:1﹣x≥0且x+1≠0,解得:x≤1且x≠﹣1.故答案为x≤1且x≠﹣1.
考点:函数自变量的取值范围;分式有意义的条件;二次根式有意义的条件.
16、轴
【解析】
根据轴对称图形的概念,等腰梯形是轴对称图形,且有1条对称轴,即底边的垂直平分线.
【详解】
画图如下:
结合图形,根据轴对称的定义及等腰梯形的特征可知,
等腰梯形是轴对称图形.
故答案为:轴
【点睛】
本题考查了关于轴对称的定义,运用定义会进行判断一个图形是不是轴对称图形.
17、113407, 北京市近两年的专利授权量平均每年增加6458.5件.
【解析】
依据北京市近两年的专利授权量的增长速度,即可预估2018年北京市专利授权量.
【详解】
解:∵北京市近两年的专利授权量平均每年增加:(件),
∴预估2018年北京市专利授权量约为106948+6458.5≈113407(件),
故答案为:113407,北京市近两年的专利授权量平均每年增加6458.5件.
【点睛】
此题考查统计图的意义,解题的关键在于看懂图中数据.
18、1
【解析】
分析:利用同分母分式的减法法则计算,分子整理后分解因式,约分即可得到结果.
详解:原式
故答案为:1.
点睛:本题考查了分式的加减运算,分式的加减运算关键是通分,通分的关键是找最简公分母.
三、解答题:(本大题共9个小题,共78分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
19、见解析
【解析】
试题分析:(1)先证得四边形ABED是平行四边形,又AB=AD, 邻边相等的平行四边形是菱形;
(2)四边形ABED是菱形,∠ABC=60°,所以∠DEC=60°,AB=ED,又EC=2BE,EC=2DE,可得△DEC是直角三角形.
试题解析:梯形ABCD中,AD∥BC,
∴四边形ABED是平行四边形,
又AB=AD,
∴四边形ABED是菱形;
(2)∵四边形ABED是菱形,∠ABC=60°,
∴∠DEC=60°,AB=ED,
又EC=2BE,
∴EC=2DE,
∴△DEC是直角三角形,
考点:1.菱形的判定;2.直角三角形的性质;3.平行四边形的判定
20、(1),k=2;(2)b=2或1.
【解析】
(1)依据直线y=x与双曲线(k≠0)相交于点,即可得到a、k的值;
(2)分两种情况:当直线x=b在点A的左侧时,由x=2,可得x=1,即b=1;当直线x=b在点A的右侧时,由x2,可得x=2,即b=2.
【详解】
(1)∵直线y=x与双曲线(k≠0)相交于点,∴,∴,∴,解得:k=2;
(2)如图所示:
当直线x=b在点A的左侧时,由x=2,可得:x=1,x=﹣2(舍去),即b=1;
当直线x=b在点A的右侧时,由x2,可得x=2,x=﹣1(舍去),即b=2;
综上所述:b=2或1.
【点睛】
本题考查了利用待定系数法求函数解析式以及函数的图象与解析式的关系,解题时注意:点在图象上,就一定满足函数的解析式.
21、(1)n=1,k=1.(2)当2≤x≤1时,1≤y≤2.
【解析】
【分析】(1)利用一次函数图象上点的坐标特征可求出n值,进而可得出点B的坐标,再利用反比例函数图象上点的坐标特征即可求出k值;
(2)由k=1>0结合反比例函数的性质,即可求出:当2≤x≤1时,1≤y≤2.
【详解】(1)当x=1时,n=﹣×1+4=1,
∴点B的坐标为(1,1).
∵反比例函数y=过点B(1,1),
∴k=1×1=1;
(2)∵k=1>0,
∴当x>0时,y随x值增大而减小,
∴当2≤x≤1时,1≤y≤2.
【点睛】本题考查了反比例函数与一次函数的交点问题,反比例函数的性质,用到了点在函数图象上,则点的坐标就适合所在函数图象的函数解析式,待定系数法等知识,熟练掌握相关知识是解题的关键.
22、(1)证明见解析;(2)①;②3.
【解析】
(1) 过点A作AF⊥BP于F,根据等腰三角形的性质得到BF=BP,易证Rt△ABF∽Rt△BCE,根据相似三角形的性质得到,即可证明BP=CE.
(2) ①延长BP、AD交于点F,过点A作AG⊥BP于G,证明△ABG≌△BCP,根据全等三角形的性质得BG=CP,设BG=1,则PG=PC=1,BC=AB=,在Rt△ABF中,由射影定理知,AB2=BG·BF=5,即可求出BF=5,PF=5-1-1=3,即可求出的值;
② 延长BF、AD交于点G,过点A作AH⊥BE于H,证明△ABH≌△BCE,根据全等三角形的性质得BG=CP,设BH=BP=CE=1,又,得到PG=,BG=,根据射影定理得到AB2=BH·BG ,即可求出AB= ,根据勾股定理得到
,根据等腰直角三角形的性质得到.
【详解】
解:(1) 过点A作AF⊥BP于F
∵AB=AP
∴BF=BP,
∵Rt△ABF∽Rt△BCE
∴
∴BP=CE.
(2) ①延长BP、AD交于点F,过点A作AG⊥BP于G
∵AB=BC
∴△ABG≌△BCP(AAS)
∴BG=CP
设BG=1,则PG=PC=1
∴BC=AB=
在Rt△ABF中,由射影定理知,AB2=BG·BF=5
∴BF=5,PF=5-1-1=3
∴
② 延长BF、AD交于点G,过点A作AH⊥BE于H
∵AB=BC
∴△ABH≌△BCE(AAS)
设BH=BP=CE=1
∵
∴PG=,BG=
∵AB2=BH·BG
∴AB=
∴
∵AF平分∠PAD,AH平分∠BAP
∴∠FAH=∠BAD=45°
∴△AFH为等腰直角三角形
∴
【点睛】
考查等腰三角形的性质,勾股定理,射影定理,平行线分线段成比例定理等,解题的关键是作出辅助线.难度较大.
23、x1 ="-1," x2 =5
【解析】
根据十字相乘法因式分解解方程即可.
24、(1)等腰三角形;线段的垂直平分线上的点到两端的距离相等;(2)1;(3).
【解析】
试题分析:(1)根据线段的垂直平分线的性质即可判断.
(2)如图②中,作AE⊥BC于E.根据已知得出AE=BE,再求出BD的长,即可求出DE的长.
(3)如图③中,作CH⊥AF于H,先证△ADE≌△FCE,得出AE=EF,利用勾股定理求出AE的长,然后证明△ADE∽△CHE,建立方程求出EH即可.
解:(1)等腰三角形;线段的垂直平分线上的点到两端的距离相等
(2)解:如图②中,作AE⊥BC于E.
在Rt△ABE中,∵∠AEB=90°,∠B=15°,AB=3 ,
∴AE=BE=3,
∵AD为BC边中线,BC=8,
∴BD=DC=1,
∴DE=BD﹣BE=1﹣3=1,
∴边BC的中垂距为1
(3)解:如图③中,作CH⊥AF于H.
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠D=∠EHC=∠ECF=90°,AD∥BF,
∵DE=EC,∠AED=∠CEF,
∴△ADE≌△FCE,
∴AE=EF,
在Rt△ADE中,∵AD=1,DE=3,
∴AE= =5,
∵∠D=EHC,∠AED=∠CEH,
∴△ADE∽△CHE,
∴ = ,
∴ = ,
∴EH= ,
∴△ACF中边AF的中垂距为
25、小军的证明:见解析;小俊的证明:见解析;[变式探究]见解析;[结论运用]PG+PH的值为1;[迁移拓展](6+2)dm
【解析】
小军的证明:连接AP,利用面积法即可证得;
小俊的证明:过点P作PG⊥CF,先证明四边形PDFG为矩形,再证明△PGC≌△CEP,即可得到答案;
[变式探究]小军的证明思路:连接AP,根据S△ABC=S△ABP﹣S△ACP,即可得到答案;
小俊的证明思路:过点C,作CG⊥DP,先证明四边形CFDG是矩形,再证明△CGP≌△CEP即可得到答案;
[结论运用] 过点E作EQ⊥BC,先根据矩形的性质求出BF,根据翻折及勾股定理求出DC,证得四边形EQCD是矩形,得出BE=BF即可得到答案;
[迁移拓展]延长AD,BC交于点F,作BH⊥AF,证明△ADE∽△BCE得到FA=FB,设DH=x,利用勾股定理求出x得到BH=6,再根据∠ADE=∠BCE=90°,且M,N分别为AE,BE的中点即可得到答案.
【详解】
小军的证明:
连接AP,如图②
∵PD⊥AB,PE⊥AC,CF⊥AB,
∴S△ABC=S△ABP+S△ACP,
∴AB×CF=AB×PD+AC×PE,
∵AB=AC,
∴CF=PD+PE.
小俊的证明:
过点P作PG⊥CF,如图2,
∵PD⊥AB,CF⊥AB,PG⊥FC,
∴∠CFD=∠FDG=∠FGP=90°,
∴四边形PDFG为矩形,
∴DP=FG,∠DPG=90°,
∴∠CGP=90°,
∵PE⊥AC,
∴∠CEP=90°,
∴∠PGC=∠CEP,
∵∠BDP=∠DPG=90°,
∴PG∥AB,
∴∠GPC=∠B,
∵AB=AC,
∴∠B=∠ACB,
∴∠GPC=∠ECP,
在△PGC和△CEP中
,
∴△PGC≌△CEP,
∴CG=PE,
∴CF=CG+FG=PE+PD;
[变式探究]
小军的证明思路:连接AP,如图③,
∵PD⊥AB,PE⊥AC,CF⊥AB,
∴S△ABC=S△ABP﹣S△ACP,
∴AB×CF=AB×PD﹣AC×PE,
∵AB=AC,
∴CF=PD﹣PE;
小俊的证明思路:
过点C,作CG⊥DP,如图③,
∵PD⊥AB,CF⊥AB,CG⊥DP,
∴∠CFD=∠FDG=∠DGC=90°,
∴CF=GD,∠DGC=90°,四边形CFDG是矩形,
∵PE⊥AC,
∴∠CEP=90°,
∴∠CGP=∠CEP,
∵CG⊥DP,AB⊥DP,
∴∠CGP=∠BDP=90°,
∴CG∥AB,
∴∠GCP=∠B,
∵AB=AC,
∴∠B=∠ACB,
∵∠ACB=∠PCE,
∴∠GCP=∠ECP,
在△CGP和△CEP中,
,
∴△CGP≌△CEP,
∴PG=PE,
∴CF=DG=DP﹣PG=DP﹣PE.
[结论运用]
如图④
过点E作EQ⊥BC,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD=BC,∠C=∠ADC=90°,
∵AD=8,CF=3,
∴BF=BC﹣CF=AD﹣CF=5,
由折叠得DF=BF,∠BEF=∠DEF,
∴DF=5,
∵∠C=90°,
∴DC==1,
∵EQ⊥BC,∠C=∠ADC=90°,
∴∠EQC=90°=∠C=∠ADC,
∴四边形EQCD是矩形,
∴EQ=DC=1,
∵AD∥BC,
∴∠DEF=∠EFB,
∵∠BEF=∠DEF,
∴∠BEF=∠EFB,
∴BE=BF,
由问题情景中的结论可得:PG+PH=EQ,
∴PG+PH=1.
∴PG+PH的值为1.
[迁移拓展]
延长AD,BC交于点F,作BH⊥AF,如图⑤,
∵AD×CE=DE×BC,
∴,
∵ED⊥AD,EC⊥CB,
∴∠ADE=∠BCE=90°,
∴△ADE∽△BCE,
∴∠A=∠CBE,
∴FA=FB,
由问题情景中的结论可得:ED+EC=BH,
设DH=x,
∴AH=AD+DH=3+x,
∵BH⊥AF,
∴∠BHA=90°,
∴BH2=BD2﹣DH2=AB2﹣AH2,
∵AB=2,AD=3,BD=,
∴()2﹣x2=(2)2﹣(3+x)2,
∴x=1,
∴BH2=BD2﹣DH2=37﹣1=36,
∴BH=6,
∴ED+EC=6,
∵∠ADE=∠BCE=90°,且M,N分别为AE,BE的中点,
∴DM=EM=AE,CN=EN=BE,
∴△DEM与△CEN的周长之和
=DE+DM+EM+CN+EN+EC
=DE+AE+BE+EC
=DE+AB+EC
=DE+EC+AB
=6+2,
∴△DEM与△CEN的周长之和(6+2)dm.
【点睛】
此题是一道综合题,考查三角形全等的判定及性质,勾股定理,矩形的性质定理,三角形的相似的判定及性质定理,翻折的性质,根据题中小军和小俊的思路进行证明,故正确理解题意由此进行后面的证明是解题的关键.
26、(1)画图见解析,(2,-2);(2)画图见解析,(1,0);
【解析】
(1)将△ABC向下平移4个单位长度得到的△A1B1C1,如图所示,找出所求点坐标即可;
(2)以点B为位似中心,在网格内画出△A2B2C2,使△A2B2C2与△ABC位似,且位似比为2:1,如图所示,找出所求点坐标即可.
【详解】
(1)如图所示,画出△ABC向下平移4个单位长度得到的△A1B1C1,点C1的坐标是(2,-2);
(2)如图所示,以B为位似中心,画出△A2B2C2,使△A2B2C2与△ABC位似,且位似比为2:1,点C2的坐标是(1,0),
故答案为(1)(2,-2);(2)(1,0)
【点睛】
此题考查了作图-位似变换与平移变换,熟练掌握位似变换与平移变换的性质是解本题的关键.
27、(1)弦AB长度的最大值为4,最小值为2;(2)面积最大值为(2500+2400)平方米,周长最大值为340米.
【解析】
(1)当AB是过P点的直径时,AB最长;当AB⊥OP时,AB最短,分别求出即可.(2)如图在△ABC的一侧以AC为边做等边三角形AEC,再做△AEC的外接圆,则满足∠ADC=60°的点D在优弧AEC上(点D不与A、C重合),当D与E重合时,S△ADC最大值=S△AEC,由S△ABC为定值,故此时四边形ABCD的面积最大,再根据勾股定理和等边三角形的性质求出此时的面积与周长即可.
【详解】
(1)(1)当AB是过P点的直径时,AB最长=2×2=4;
当AB⊥OP时,AB最短, AP=
∴AB=2
(2)如图,在△ABC的一侧以AC为边做等边三角形AEC,
再做△AEC的外接圆,
当D与E重合时,S△ADC最大
故此时四边形ABCD的面积最大,
∵∠ABC=90°,AB=80,BC=60
∴AC=
∴周长为AB+BC+CD+AE=80+60+100+100=340(米)
S△ADC=
S△ABC=
∴四边形ABCD面积最大值为(2500+2400)平方米.
【点睛】
此题主要考查圆的综合利用,解题的关键是熟知圆的性质定理与垂径定理.
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