2023年上海市崇明区中考数学一模试卷(含解析)
展开1. 下列各组图形,一定相似的是( )
A. 两个等腰梯形B. 两个菱形C. 两个正方形D. 两个矩形
2. 将函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象向右平移2个单位,下列结论中正确的是( )
A. 开口方向不变B. 顶点不变C. 对称轴不变D. 与y轴的交点不变
3. 在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=4,AC=3,那么csA的值是( )
A. 35B. 74C. 34D. 43
4. 已知e为单位向量,向量a与e方向相反,且其模为|e|的4倍;向量b与e方向相同,且其模为|e|的2倍,则下列等式中成立的是( )
A. a=2bB. a=−2bC. a=12bD. a=−12b
5. 四边形ABCD中,点F在边AD上,BF的延长线交CD的延长线于E点,下列式子中能判断AD//BC的式子是( )
A. FDBC=EDEC
B. AFDF=BFEF
C. ABED=AFFD
D. EFBE=EDEC
6. 如图,在△ABC中,CD⊥AB,垂足为点D,以下条件中不能推出△ABC为直角三角形的是( )
A. ∠A=∠BCD
B. CDAD=BDCD
C. ACBC=CDBD
D. ACBC=ADBD
二、填空题(本大题共12小题,共48.0分)
7. 如果x2=y3(x≠0),那么x+yy= .
8. 计算:5a−3(2a−b)= .
9. 点P是线段MN的黄金分割点,如果MN=10cm,那么较长线段MP的长是 cm.
10. 如果抛物线y=(m−2)x2有最高点,那么m的取值范围是 .
11. 如果抛物线y=2x2−bx+1的对称轴是y轴,那么它的顶点坐标为 .
12. 已知点A(2,y1),B(−3,y2)为二次函数y=(x+1)2图象上的两点,那么y1 y2(填“>”,“=”或“<”).
13. 如果两个相似三角形的周长之比是4:9,那么它们的对应角平分线的比为 .
14. 飞机离水平地面的高度为3千米,在飞机上测得该水平地面上的目标A点的俯角为α,那么此时飞机与目标A点的距离为 千米.(用α的式子表示)
15. 如图,在梯形ABCD中,AD//BC,∠B=∠ACD=90°,∠D=45°,则S△ABCS△ACD= .
16. 如图,△ABC的两条中线AD和BE相交于点G,过点E作EF//BC交AD于点F,那么FGAG=______.
17. 如图,菱形ABCD的边长为8,E为BC的中点,AF平分∠EAD交CD于点F,过点F作FG//AD,交AE于点G,若csB=14,则FG的长为 .
18. 如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,点D在AC边上,点E在射线AB上,将△ADE沿DE翻折,使得点A落在点A′处,当A′D⊥AC且CA′//AB时,BE的长为 .
三、解答题(本大题共7小题,共78.0分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
19. (本小题10.0分)
计算:4cs30°−cs45°tan60°+2sin245°.
20. (本小题10.0分)
在梯形ABCD中,AD//BC,且BC=3AD.过点A作AE//DC,分别交BC,BD于点E、F,若AB=a,BC=b.
(1)用a、b表示BD和AF;
(2)求作BF在a、b方向上的分向量.(不要求写作法,但要保留作图痕迹,并指出所作图中表示结论的分向量)
21. (本小题10.0分)
如图,D是△ABC边上的一点,CD=2AD,AE⊥BC,垂足为点E,若AE=9,sin∠CBD=34.
(1)求BD的长;
(2)若BD=CD,求tan∠BAE的值.
22. (本小题10.0分)
如图,一根灯杆AB上有一盏路灯A,路灯A离水平地面的高度为9米,在距离路灯正下方B点15.5米处有一坡度为i=1:43的斜坡CD.如果高为3米的标尺EF竖立在地面BC上,垂足为F,它的影子的长度为4米.
(1)当影子全在水平地面BC上(图1).求标尺与路灯间的距离;
(2)当影子一部分在水平地面BC上,一部分在斜坡CD上(图2),求此时标尺与路灯间的距离为多少米?
23. (本小题12.0分)
已知:如图,在梯形ABCD中,AD//BC,AD=12BC,对角线AC与BD交于点F,点G是AB边上的中点,联结CG交BD于点E,并满足BG2=GE⋅GC.
(1)求证:∠GAE=∠GCA;
(2)求证:AD⋅BC=2DF⋅DE.
24. (本小题12.0分)
如图,在直角坐标平面xOy中,对称轴为直线x=32的抛物线y=ax2+bx+2经过点A(4,0)、点M(1,m),与y物交于点B.
(1)求抛物线的解析式,并写出此抛物线顶点D的坐标;
(2)联结AB、AM、BM,求S△ABM的面积;
(3)过M作x轴的垂线与AB交于点P,Q是直线MP上点,当△BMQ与△AMP相似时,求点Q的坐标.
25. (本小题14.0分)
已知Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=4,AD//BC.点E为射线AD上的一个动点(不与A重合),过点E作EF⊥BE,交射线CA于点F,联结BF.
(1)如图,当点F在线段AC上时,EF与AB交于点G,求证:△AEG∽△FBG;
(2)在(1)的情况下,射线CA与BE的延长线交于点Q,设AE=x,QF=y,求y关于x的函数解析式,并写出定义域;
(3)当BE=3时,求CF的长.
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、两个等腰梯形不一定相似,故本选项不合题意;
B、两个菱形,形状不一定相同,故本选项不合题意;
C、两个正方形,形状相同,大小不一定相同,符合相似形定义,故本选项符合题意;
D、两个矩形四个角相等,但是各边不一定对应成比例,所以不一定相似,故本选项不合题意.
故选:C.
根据相似图形的定义,四条边对应成比例,四个角对应相等,对各选项分析判断后利用排除法解答.
本题主要考查了图形相似的判定,熟练掌握矩形、等腰梯形、菱形、正方形的性质是解题的关键,难度适中.
2.【答案】A
【解析】解:A、将函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象向右平移2个单位,a不变,开口方向不变,故正确;
B、将函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象向右平移2个单位,顶点的横坐标改变,纵坐标不变,故错误;
C、将函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象向右平移2个单位,形状不变,顶点改变,对称轴改变,故错误;
D、将函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象向右平移2个单位,与y轴的交点也改变,故错误.
故选:A.
由于抛物线平移后的形状不变,对称轴不变,a不变,抛物线的增减性不变.
本题主要考查了二次函数图象与几何变换,二次函数的性质,注意:抛物线平移后的形状不变,开口方向不变,顶点坐标改变.
3.【答案】C
【解析】解:在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=4,AC=3,
∴csA=ACAB=34,
故选:C.
利用锐角三角函数的定义,进行计算即可解答.
本题考查了锐角三角函数的定义,熟练掌握锐角三角函数的定义是解题的关键.
4.【答案】B
【解析】解:根据题意知,a=−4e,b=2e.则a=−2b,观察选项,只有选项B符合题意.
故选:B.
根据平面向量的性质进行一一判断.
此题考查了平面向量的知识.此题比较简单,注意掌握单位向量的知识.
5.【答案】D
【解析】解:当FDBC=EDEC时,无法判断AD//BC,故选项A不符合题意;
当AFDF=BFEF时,∠AFB=∠DFE,则△AFB∽△DFE,故∠ABF=∠DEF,AB//CD,但无法判断AD//BC,故选项B不符合题意;
当ABED=AFFD时,无法判断AD//BC,故选项C不符合题意;
当EFBE=EDEC时,∠FED=∠BEC,则△FED∽△BEC,故∠EFD=∠EBC,可以判断判断AD//BC,故选项D符合题意;
故选:D.
根据各个选项中的条件和图形,利用相似三角形的判定和性质、平行线的判定,可以判断哪个选项符合题意.
本题考查平行线分线段成比例、平行线的判定、相似三角形的判定和性质,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.
6.【答案】D
【解析】解:∵CD⊥AB,
∴∠CDA=∠CDB=90°,
∴∠A+∠ACD=90°
∴若∠A=∠BCD,则∠ACD+∠BCD=90°,故∠ACB=90°,选项A不符合题意;
若CDAD=BDCD,则△BCD∽△CAD,∠BCD=∠A,故∠ACD+∠BCD=90°,∠ACB=90°,选项B不符合题意;
若ACBC=CDBD,则△BCD∽△CAD,∠BCD=∠A,故∠ACD+∠BCD=90°,∠ACB=90°,选项C不符合题意;
若ACBC=ADBD,无法判断△BCD∽△CAD,从而可以不能推出△ABC为直角三角形,故选项D不符合题意;
故选:D.
根据题意和各个选项中的条件,可以判断各个选项中的条件能否推出△BCD∽△CAD,从而可以判断△ABC是否为直角三角形.
本题考查相似三角形的判定和性质,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.
7.【答案】53
【解析】解:∵x2=y3(x≠0),
∴xy=23,
∴x+yy
=xy+1
=23+1
=53,
故答案为:53.
根据x2=y3(x≠0),可以得到xy=23,然后将所求式子变形,再将xy=23代入计算即可.
本题考查比例的性质,解答本题的关键是明确题意,求出xy的值.
8.【答案】−a+3b
【解析】解:5a−3(2a−b)
=5a−6a+3b
=−a+3b.
故答案为:−a+3b.
先去括号,然后计算加减法.
本题主要考查了平面向量的知识,实数的运算法则同样能应用于平面向量的计算过程中,属于基础题.
9.【答案】(55−5)
【解析】解:较长线段MP=10×5−12=(55−5)(cm).
故答案为:(55−5).
由黄金分割的定义即可计算.
本题考查黄金分割,掌握黄金分割的定义是解题的关键.
10.【答案】m<2
【解析】解:∵抛物线有最高点,
∴抛物线开口向下,
∴m−2<0,
解得m<2,
故答案为:m<2.
由抛物线有最高点可得抛物线开口方向,进而求解.
本题考查二次函数的性质,解题关键是掌握二次函数图象与系数的关系.
11.【答案】(0,1)
【解析】解:∵抛物线的对称轴为y轴,
∴−−b4=0,
∴b=0,
∴y=2x2+1,
∴抛物线顶点坐标为(0,1),
故答案为:(0,1).
由抛物线的对称轴为y轴可得b=0,进而求解.
本题考查二次函数的性质,解题关键是掌握二次函数图象与系数的关系.
12.【答案】>
【解析】解:∵y=(x+1)2,
∴抛物线开口向上,对称轴为直线x=−1,
∵2−(−1)>−1−(−3),
∴y1>y2.
故答案为:>.
由二次函数解析式可得抛物线开口方向及对称轴,进而求解.
本题考查二次函数的性质,解题关键是掌握二次函数图象上点的坐标特征,掌握二次函数图象与系数的关系.
13.【答案】4:9
【解析】解:∵两个相似三角形的周长之比是4:9,
∴两个相似三角形的相似比为4:9,
∴它们的对应角平分线的比为4:9.
故答案为:4:9.
直接利用相似三角形的性质解决问题.
本题考查了相似三角形的性质:相相似三角形(多边形)的周长的比等于相似比;相似三角形的对应线段(对应中线、对应角平分线、对应边上的高)的比等于相似比.
14.【答案】3sinα
【解析】解:如图:BC为飞机离地面的高度,
由题意得:
BC⊥AC,BC=3千米,∠DBA=α,BD//AC,
∴∠A=∠DBA=α,
在Rt△ABC中,AB=BCsinA=3sinα(千米),
∴此时飞机与目标A点的距离为3sinα千米,
故答案为:3sinα.
根据题意可得:BC⊥AC,BC=3千米,∠DBA=α,BD//AC,从而可得∠A=∠DBA=α,然后在Rt△ABC中,利用锐角三角函数的定义,进行计算即可解答.
本题考查了解直角三角形的应用−仰角俯角问题,列代数式,熟练掌握锐角三角函数的定义是解题的关键.
15.【答案】12
【解析】解:∵∠ACD=90°,∠D=45°,
∴∠DAC=45°,
∵AD//BC,
∴∠BCA=∠DAC=45°,
又∵∠B=∠ACD=90°,
∴△DCA∽△ABC,
∴S△ABCS△ACD=(CBAC)2,
∵∠B=90°,∠BCA=45°,
∴∠CAB=45°,
∴sin∠CAB=CBAC=22,
∴S△ABCS△ACD=(CBAC)2=(22)2=12,
故答案为:12.
根据平行线的性质、相似三角形的判定和性质,可以得到S△ABCS△ACD=(CBAC)2,再根据锐角三角函数即可求得CBAC的值,从而可以求得S△ABCS△ACD的值.
本题考查相似三角形的判定与性质、等腰直角三角形、梯形,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.
16.【答案】14
【解析】解:∵线段AD、BE是△ABC的中线,
∴EGBG=12,DGAG=12,
∵EF//BC,FGDG=EGBG=12,
∴FGAG=14.
故答案为:14.
由三角形的重心定理得出EGBG=12,DGAG=12,由平行线分线段成比例定理得出FGDG=EGBG=12,即可得出结果.
本题考查了平行线分线段成比例定理、三角形的重心定理;熟练掌握三角形的重心定理,由平行线分线段成比例定理得出FG:DG=1:2是解决问题的关键
17.【答案】163
【解析】解:作AM⊥BC于M,延长AE、DC交于点N,
∵csB=14,AB=8,
∴BM=2,
∵点E为BC的中点,
∴BE=4,
∴ME=BM=2,
∴AM垂直平分BE,
∴AB=AE=8,
∵AF平分∠EAD,
∴∠DAF=∠GAF,
∵AD//GF,
∴∠DAF=∠AFG,
∴∠GAF=∠GFA,
∴AG=FG,
设AG=FG=x,
∴EG=8−x,
∵BE=CE,∠AEB=∠NEC,∠ABE=∠NCE,
∴△ABE≌△NCE(ASA),
∴NE=AE=8,
∵CE//FG,
∴△NCE∽△NFG,
∴4x=816−x,
解得x=163,
∴FG=163,
故答案为:163.
作AM⊥BC于M,延长AE、DC交于点N,首先说明AM垂直平分BE,可得AB=AE,再证明△ABE≌△NCE(ASA),得NE=AE=8,由CE//FG,得△NCE∽△NFG,从而解决问题.
本题主要考查了菱形的性质,线段垂直平分线的性质,全等三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质等知识,熟练掌握菱形的性质是解题的关键.
18.【答案】257
【解析】解:如图,延长A′D交AB于点G,
∵∠ACB=90°,AC=4,BC=3,
∴AB=AC2+BC2=42+32=5,
∵A′D⊥AC,
∴∠A′DC=∠ADG=∠ACB=90°,
∵CA′//AB,
∴∠A′CD=∠A,
∴A′D=CD⋅tan∠A′CD=CD⋅tanA=34CD,
由翻折得AD=A′D=34CD,
∴AD=34(4−AD),
解得AD=127,
∴GD=AD⋅tanA=34AD=34×127=97,CD=4−127=167,
∴AG=AD2+GD2=(127)2+(97)2=157,
∴BG=5−157=207,
∵∠A′DE=∠ADE=360°−90°2=135°,
∴∠CDF=135°−90°=45°,
∴CF=CD⋅tan∠CDF=CD⋅tan45°=CD×1=CD=167,
∴BF=3−167=57,
∴BF//GD,
∴△EBF∽△EGD,
∴BEGE=BFGD,
∴BEBE+207=5797,
解得BE=257,
故答案为:257.
延长A′D交AB于点G,由A′D⊥AC,得∠A′DC=∠ADG=∠ACB=90°,由CA′//AB,得∠A′CD=∠A,则A′D=CD⋅tan∠A′CD=CD⋅tanA=34CD,所以AD=34(4−AD),求得AD=127,则GD=34AD=97,CD=167,由勾股定理得AG=AD2+GD2=157,则BG=5−157=207,可证明∠CDF=45°,则CF=CD=167,BF=57,再证明△EBF∽△EGD,即可根据相似三角形的对应边成比例求得BE=257.
此题重点考查勾股定理、轴对称的性质、相似三角形的判定与性质、锐角三角函数与解直角三角形等知识,正确地作出所需要的辅助线是解题的关键.
19.【答案】解:原式=4×32−22×3+2×(22)2
=23−62+2×12
=23−62+1.
【解析】直接利用特殊角的三角函数值代入,进而计算得出答案.
此题主要考查了特殊角的三角函数值,正确记忆相关数据是解题关键.
20.【答案】解:(1)∵AD//BC,BC=b,BC=3AD,
∴AD=13b,
∴BD=BA+AD=−a+13b,
∵AD//EC,AE//CD,
∴四边形AECD是平行四边形,
∴AD=EC,
∴BE=2EC,
∴BE=23b,
∴AE=AB+BE=a+23b,
∵AD//BE,
∴AFFE=ADBE=12,
∴AF=13AE,
∴AF=13a+29b;
(2)如图,BN,BM即为所求.
【解析】(1)利用平行线的性质,平行四边形的判定和性质,三角形法则求解即可;
(2)利用平行四边形法则画出图形即可.
本题考查作图−复杂作图,梯形的性质,平面向量等知识,解题的关键是掌握三角形法则,属于中考常考题型.
21.【答案】解:(1)作DF⊥BC于点F,
∵AE⊥BC,
∴DF//AE,
∴DFAE=CDCA,
∵CD=2AD,CD+AD=CA,
∴CDCA=23,
∵AE=9,
∴DF9=23,
解得DF=6,
∵sin∠CBD=34,sin∠CBD=DFBD,
∴6BD=34,
解得BD=8;
(2)∵BD=CD,DF⊥BC,
∴BF=CF,
由(1)知:DF=6,BD=8,∠DFC=90°,
∴CF=CD2−DF2=82−62=27,
∴BF=27,
∵DF//AE,CD=2AD,
∴CF=2EF,
∴EF=7,
∴BE=BF−EF=27−7=7,
∴tan∠BAE=BEAE=79.
【解析】(1)作DF⊥BC于点F,根据平行线分线段澄碧,可以得到DF的长,再根据sin∠CBD=34,即可得到BD的长;
(2)根据(1)中的结论和勾股定理,可以得到BE的长,然后即可计算出tan∠BAE的值.
本题考查解直角三角形,解答本题的关键是明确题意,作出合适的辅助线,利用数形结合的思想解答.
22.【答案】解:如图1,连接AE并延长,交BC于点G,
由题意可知,AB=9米,EF=3米,FG=4米,
∵AB⊥BC,EF⊥BC,
∴AB//EF,
∴△GEF∽△GAB,
∴EFAB=FGBG,即39=4BG,
∴BG=12米,
∴BF=BG−FG=12−4=8(米),
∴标尺与路灯间的距离为8米;
(2)如图2,连接AE并延长,交CD于点H,过点H作HN⊥AB于点N,交EF于点M,过点H作HP⊥BC交BC延长线于点P,
由题意可得,CF+CH=4米,HPCP=34,
设CH=x米,则CF=(4−x)米,HP=35x米,CP=45x米,
∴MF=BN=HP=35x米,MH=4−x+45x=(4−15x)米,
∴AN=(9−35x)米,ME=(3−35x)米,
∵BC=15.5米,
∴NH=(15.5+45x)米,
∵AB⊥BC,EF⊥BC,
∴AB//EF,
∴∠EMH=∠ANH,∠HEM=∠HAN,
∴△HEM∽△HAN,
∴MEAN=MHNH,即3−35x9−35x=4−15x15.5+45x,
整理得:2x2+9x−35=0,
解得:x1=−7(不符合题意,舍去),x2=52,
则CF=4−x=4−52=1.5(米),
∴BF=BC−CF=15.5−1.5=14(米),
∴此时标尺与路灯间的距离为14米.
【解析】(1)连接AE并延长,交BC于点G,根据题意可得AB//EF,易证明△GEF∽△GAB,根据相似三角形的性质即可求解.
(2)连接AE并延长,交CD于点H,过点H作HN⊥AB于点N,交EF于点M,过点H作HP⊥BC交BC延长线于点P,根据题意可得CF+CH=4米,HPCP=34,设CH=x米,则CF=(4−x)米,HP=35x米,CP=45x米,再分别表示出MH、AN、ME、NH的长,易证△HEM∽△HAN,根据相似三角形的性质可得关于x的方程,求解即可.
本题主要考查解直角三角形的应用−坡度坡脚问题、中心投影、相似三角形的判定与性质,在解决坡度的有关问题中,一般通过作高构成直角三角形,坡角即是一锐角,坡度实际就是一锐角的正切值,水平宽度或铅直高度都是直角边,实质也是解直角三角形问题.
23.【答案】证明:(1)∵点G是AB边上的中点,
∴BG=GA,
∵BG2=GE⋅GC,
∴GA2=GE⋅GC,
∴GEGA=GAGC,
∵∠EGA=∠AGC,
∴△EGA∽△AGC,
∴∠GAE=∠GCA.
(2)∵BG2=GE⋅GC,
∴GEBG=BGGC,
∵∠EGB=∠BGC,
∴△EGB∽△BGC,
∴∠GBE=∠GCB,
∴∠AED=∠GAE+∠GBE=∠GCA+∠GCB=∠FCB,
∵AD//BC,
∴∠ADE=∠FBC,
∴△ADE∽△FBC,
∴ADFB=DEBC,
∴AD⋅BC=FB⋅DE,
∵△ADF∽△CBF,AD=12BC,
∴DFFB=ADBC=12,
∴FB=2DF,
∴AD⋅BC=2DF⋅DE.
【解析】(1)由BG=GA,且BG2=GE⋅GC,得GA2=GE⋅GC,则GEGA=GAGC,即可根据“两边成比例且夹角相等的两个三角形相似”证明△EGA∽△AGC,则∠GAE=∠GCA;
(2)先证明△EGB∽△BGC,得∠GBE=∠GCB,则∠AED=∠GAE+∠GBE=∠GCA+∠GCB=∠FCB,由AD//BC,得∠ADE=∠FBC,所以△ADE∽△FBC,得ADFB=DEBC,所以AD⋅BC=FB⋅DE,再证明△ADF∽△CBF,推导出FB=2DF,则AD⋅BC=2DF⋅DE.
此题重点考查相似三角形的判定与性质、平行线的性质、三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和等知识,证明△ADE∽△FBC是解题的关键.
24.【答案】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+2的对称轴为直线x=32,
∴−b2a=32①,
∵抛物线y=ax2+bx+2经过点A(4,0),
∴16a+4b+2=0②,
由①②可得a=−12,b=32,
∴y=−12x2+32x+2,
在y=−12x2+32x+2中,令x=32得:y=−12×(32)2+32×32+2=258,
∴抛物线顶点D的坐标为(32,258);
(2)过M作MP//y轴交AB于P,如图:
在y=−12x2+32x+2中,令x=0得y=2,
∴B(0,2),
∵A(4,0),
∴直线AB解析式为y=−12x+2,
在y=−12x2+32x+2中,令x=1得y=3,
∴M(1,3),
在y=−12x+2中,令x=1得y=32,
∴P(1,32),
∴PM=3−32=32,
∴S△ABM=12PM×|xA−xB|=12×32×4=3;
(3)过B作BH⊥MP于H,如图:
由(2)知,B(0,2),M(1,3),
∴BH=MH=1,BM2=2,
∴△BMH是等腰直角三角形,
∴∠BMQ=45°,
∵A(4,0),
∴AB2=20,AM2=18,
∴AM2+BM2=AB2,
∴∠AMB=90°,
∴∠AMP=90°−∠BMQ=45°=∠BMQ,
要使△BMQ与△AMP相似,只需MQMP=BMAM或MQAM=BMMP,
设Q(1,t),则MQ=3−t,
当MQMP=BMAM时,3−t32=232,
解得t=52,
∴Q(1,52),
当MQAM=BMMP时,3−t32=232,
解得t=−1,
∴Q(1,−1),
综上所述,Q的坐标为(1,52)或(1,−1).
【解析】(1)由抛物线y=ax2+bx+2的对称轴为直线x=32,得−b2a=32①,抛物线y=ax2+bx+2经过点A(4,0),有16a+4b+2=0②,可解得a=−12,b=32,y=−12x2+32x+2,即得抛物线顶点D的坐标为(32,258);
(2)过M作MP//y轴交AB于P,在y=−12x2+32x+2中,得B(0,2),故直线AB解析式为y=−12x+2,令x=1得P(1,32),在y=−12x2+32x+2中,可得M(1,3),从而PM=3−32=32,S△ABM=12PM×|xA−xB|=3;
(3)过B作BH⊥MP于H,由B(0,2),M(1,3),可得BH=MH=1,BM2=2,即知∠BMQ=45°,可求出AM2+BM2=AB2,∠AMB=90°,故∠AMP=90°−∠BMQ=45°=∠BMQ,要使△BMQ与△AMP相似,只需MQMP=BMAM或MQAM=BMMP,设Q(1,t),则MQ=3−t,即得3−t32=232或3−t32=232,分别解方程可得答案.
本题考查二次函数综合应用,涉及待定系数法,三角形面积,相似三角形等知识,解题的关键是用含字母的代数式表示相关点坐标和相关线段的长度.
25.【答案】(1)证明:取BF的中点O,连接OE,OA.
∵∠BEF=∠BAF=90°,OB=OF,
∴OE=12BF,OA=12BF,
∴OE=OB=OA=OF,
∴E,B,F,A四点共圆,
∴∠AEG=∠GBF,
∵∠AGE=∠FGB,
∴△AEG∽△FBG;
(2)解:过点B作BM⊥AD于点M,过点F作FN⊥DA交DA的延长线于点N.
∵AB=AC=4,∠BAC=90°,
∴BC=2AB=42
∵∠BME=∠BEF=∠N=90°,
∴∠BEM+∠FEN=90°,∠FEN+∠EFN=90°,
∴∠BEM=∠EFN,
∵BE=EF,
∴△BME≌△ENF(AAS),
∴BM=EN=EM=FN,
∵AD//CB,
∴∠DAB=∠ABC=45°,∠NAF=∠C=45°,
∴BM=AM=EN=22AB=22,
∴AM=NF=22−x,
∴AF=2AN=4−2x,
∴AQ=y−(4−2x),
∵AE//CB,
∴AEBC=AQQC,
∴x42=y−(4−2x)y−(4−2x)+4,
∴y=2x2−8x+16242−x(0
∴ME=BE2−BM2=32−(22)2=1,
∴AN=AF=1,
∴AF=2,
∴CF=AC−AF=4−2.
当点F在CA的延长线上时,过点B作BM⊥AD于点M,过点F作FN⊥DA交DA于点N.
同法可证EM=FN=AN=1,
∴AF=2,
∴CF=AF+AC=4+2,
综上所述,满足条件的CF的值为4−2或4+2.
【解析】(1)取BF的中点O,连接OE,OA.证明EBFA四点共圆,可得结论;
(2)过点B作BM⊥AD于点M,过点F作FN⊥DA交DA的延长线于点N.证明△BME≌△ENF(AAS),推出BM=EN=EM=FN,解直角三角形可得BM=AM=EN=22AB=22,推出AM=NF=22−x,推出AF=2AN=4−2x,可得AQ=y−(4−2x),由AE//CB,推出AEBC=AQQC,由此构建关系式,可得结论;
(3)分两种情形:当点F在线段AC上时,当点F在CA的延长线上时,分别求解可得结论.
本题属于相似形综合题,考查了等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,解直角三角形等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题.
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