2023年河北省唐山市路北区中考数学测评试卷(3月份)(含答案)
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一、选择题(本大题共16个小题。1~10小题每题3分,11~16小题每题2分,共42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,数轴上被遮挡住的整数的相反数是( )
A.1 B.﹣3 C.﹣1 D.0
2.如图,有一个破损的扇形零件,小明利用图中的量角器量出这个扇形零件的圆心角度数为50°,你认为小明测量的依据是( )
A.垂线段最短 B.对顶角相等
C.圆的定义 D.三角形内角和等于180°
3.实数a,b在数轴上表示的位置如图所示,则( )
A.a>0 B.a>b C.a<b D.|a|<|b|
4.在探索因式分解的公式时,可以借助几何图形来解释某些公式.如图,从左图到右图的变化过程中,解释的因式分解公式是( )
A.(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2 B.a2﹣b2=(a+b)(a﹣b)
C.a2+b2=(a+b)2 D.(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2
5.如图,直线l1∥l2,点C、A分别在l1、l2上,以点C为圆心,CA长为半径画弧,交l1于点B,连接AB.若∠BCA=150°,则∠1的度数为( )
A.10° B.15° C.20° D.30°
6.《孙子算经》中记载:“凡大数之法,万万曰亿,万万亿曰兆.”说明了大数之间的关系:1亿=1万×1万,1兆=1万×1万×1亿.则1兆等于( )
A.108 B.1012 C.1016 D.1024
7.从图1的正方体上截去一个三棱锥后,得到如图2所示的几何体,则这个几何体的主视图是( )
A. B. C. D.
8.过直线l外一点P作直线l的垂线PQ.下列尺规作图错误的是( )
A.
B.
C.
D.
9.试卷上一个正确的式子(+)÷★=被小颖同学不小心滴上墨汁.被墨汁遮住部分的代数式为( )
A. B. C. D.
10.我国某型号运载火箭的整流罩的三视图如图所示,根据图中数据(单位:米)计算该整流罩的侧面积(单位:平方米)是( )
A.13.44π B.12π C.11.52π D.7.2π
11.小明用四根长度相同的木条首尾相接制作了能够活动的学具,他先活动学具成为图1所示,并测得∠B=60°,接着活动学具成为图2所示,并测得∠ABC=90°,若图2对角线BD=40cm,则图1中对角线BD的长为( )
A.20cm B.20cm C.20cm D.20cm
12.为规范市场秩序、保障民生工程,监管部门对某一商品的价格持续监控.该商品的价格y1(元/件)随时间t(天)的变化如图所示,设y2(元/件)表示从第1天到第t天该商品的平均价格,则y2随t变化的图象大致是( )
A.
B.
C.
D.
13.以下有关勾股定理证明的图形中,不是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
14.甲、乙、丙、丁四名射击运动员进行射击测试,每人10次射击成绩的平均数(单位:环)及方差S2(单位:环2)如下表所示:
甲
乙
丙
丁
9
8
9
9
S2
1.6
0.8
3
0.8
根据表中数据,要从中选择一名成绩好且发挥稳定的运动员参加比赛,应选择( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
15.某工厂生产A、B两种型号的扫地机器人.B型机器人比A型机器人每小时的清扫面积多50%;清扫100m2所用的时间A型机器人比B型机器人多用40分钟.两种型号扫地机器人每小时分别清扫多少面积?若设A型扫地机器人每小时清扫xm2,根据题意可列方程为( )
A.=+ B.+=
C.+= D.=+
16.如图,点A,B的坐标分别为A(2,0),B(0,2),点C为坐标平面内一点,BC=1,点M为线段AC的中点,连接OM,则OM的最大值为( )
A.+1 B.+ C.2+1 D.2﹣
二、填空题(本大题共3个小题,每小题0分,共9分.其中18小题第一空2分,第二空1分,19小题每空1分)
17.某班按课外阅读时间将学生分为3组,第1、2组的频率分别为0.2、0.5,则第3组的频率是 .
18.综合实践活动课上,小亮将一张面积为24cm2,其中一边BC为8cm的锐角三角形纸片(如图1),经过两刀裁剪,拼成了一个无缝隙、无重叠的矩形BCDE(如图2),则矩形的周长为 cm.
19.根据图中给出的信息.
(1)若在左边水桶中放入一个小球和一个大球,则水桶中的水位高度是 .
(2)若在左边水桶中放入10个球,水桶中的水位升高到50cm,则放入大球的数量是 .
三、解答题(本大题共7个小题,共69分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
20.小红在计算a(1+a)﹣(a﹣1)2时,解答过程如下:
a(1+a)﹣(a﹣1)2
=a+a2﹣(a2﹣1)…………第一步
=a+a2﹣a2﹣1…………第二步
=a﹣1…………第三步
小红的解答从第 步开始出错,请写出正确的解答过程.
21.在计算题目:“已知:M=3x2﹣4x+2,N=■,求2M﹣N”时,嘉淇把“2M﹣N”看成“M﹣2N”,得到的计算结果是﹣x2+4x﹣4.
(1)求整式N;
(2)判断2M﹣N的化简结果是否能为负数,并说明理由.
22.某校为了了解本校学生每天课后进行体育锻炼的时间情况,在5月份某天随机抽取了若干名学生进行调查,调查发现学生每天课后进行体育锻炼的时间都不超过100分钟,现将调查结果绘制成两幅尚不完整的统计图表.请根据统计图表提供的信息,解答下列问题:
组别
锻炼时间(分)
频数(人)
百分比
A
0<x≤20
12
20%
B
20<x≤40
a
35%
C
40≤x≤60
18
b
D
60<x≤80
6
10%
E
80<x≤100
3
5%
(1)本次调查的样本容量是 ;表中a= ,b= ;
(2)将频数分布直方图补充完整;
(3)已知E组有2名男生和1名女生,从中随机抽取两名学生,恰好抽到1名男生和1名女生的概率是 ;
(4)若该校学生共有2200人,请根据以上调查结果估计:该校每天课后进行体育锻炼的时间超过60分钟的学生共有多少人?
23.一个四位数,若它的千位数字与个位数字相同,百位数字与十位数字相同,那么称这个四位数为“对称数”.
(1)最小的四位“对称数”是 ,最大的四位“对称数”是 ;
(2)若一个“对称数”的个位数字为a,十位数字为b,请用含a,b的代数式表示该“对称数”;
(3)判断任意一个四位“对称数”能否被11整除,若能,请说明理由,若不能,请举出反例.
24.在扇形AOB中,∠AOB=75°,半径OA=12,点P为AO上任一点(不与A、O重合).
(1)如图1,Q是OB上一点,若OP=OQ,求证:BP=AQ.
(2)如图2,将扇形沿BP折叠,得到O的对称点O'.
①若点O'落在上,求的长.
②当BO'与扇形AOB所在的圆相切时,求折痕的长.(注:本题结果不取近似值)
25.阅读理解:
在平面直角坐标系中,点M的坐标为(x1,y1),点N的坐标为(x2,y2),且x1≠x2,y1≠y2,若M、N为某矩形的两个顶点,且该矩形的边均与某条坐标轴垂直,则称该矩形为M、N的“相关矩形”.如图1中的矩形为点M、N的“相关矩形”.
(1)已知点A的坐标为(2,0).
①若点B的坐标为(4,4),则点A、B的“相关矩形”的周长为 ;
②若点C在直线x=4上,且点A、C的“相关矩形”为正方形,求直线AC的解析式;
(2)已知点P的坐标为(3,﹣4),点Q的坐标为(6,﹣2)若使函数y=的图象与点P、Q的“相关矩形”有两个公共点,直接写出k的取值.
26.如图,在▱ABCD中,∠A=120°,AB=2BC=8,点M在BC边所在的直线上,CM=8,PQ=6,以PQ为直径的半圆O与BC相切于点P,点H为半圆弧PQ上一动点.
探索:如图1,当点P与点M重合时,则BQ= ,线段CH的最小值为 ;
思考:若点H从Q开始绕圆心O逆时针旋转,速度为15度/秒,同时半圆O从M点出发沿MB做平移运动,速度为1个单位长度/秒,运动时间为t秒(0≤t≤12).解决下列问题:
(1)如图2,当PQ与D点在一条直线上时,求点O到CD的距离及扇形OHQ的面积;
(2)当圆O与CD相切于点K时,求∠HOQ的度数;
直接判断此时:弧HQ长 弦KQ长(填:<、>或=);
(3)当弧HQ(包括端点)与▱ABCD边有两个交点时,直接写出运动时间t的取值范围.
2023年河北省唐山市路北区中考数学测评试卷(3月份)
(参考答案与详解)
一、选择题(本大题共16个小题。1~10小题每题3分,11~16小题每题2分,共42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,数轴上被遮挡住的整数的相反数是( )
A.1 B.﹣3 C.﹣1 D.0
【解答】解:被遮住的左边是整数﹣2,右边是0,因此被遮挡的整数是﹣1,﹣1的相反数是1,
故选:A.
2.如图,有一个破损的扇形零件,小明利用图中的量角器量出这个扇形零件的圆心角度数为50°,你认为小明测量的依据是( )
A.垂线段最短 B.对顶角相等
C.圆的定义 D.三角形内角和等于180°
【解答】解:由题意得,扇形零件的圆心角与其两边的反向延长线组的角是对顶角.
因为对顶角相等,所以利用图中的量角器可以量出这个扇形零件的圆心角的度数.
故选:B.
3.实数a,b在数轴上表示的位置如图所示,则( )
A.a>0 B.a>b C.a<b D.|a|<|b|
【解答】解:根据实数a,b在数轴上表示的位置可知:a<0,b>0,
∴a<b.
故选:C.
4.在探索因式分解的公式时,可以借助几何图形来解释某些公式.如图,从左图到右图的变化过程中,解释的因式分解公式是( )
A.(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2 B.a2﹣b2=(a+b)(a﹣b)
C.a2+b2=(a+b)2 D.(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2
【解答】解:如图,从左图到右图的变化过程中,解释的因式分解公式是:a2﹣b2=(a+b)(a﹣b),
故选:B.
5.如图,直线l1∥l2,点C、A分别在l1、l2上,以点C为圆心,CA长为半径画弧,交l1于点B,连接AB.若∠BCA=150°,则∠1的度数为( )
A.10° B.15° C.20° D.30°
【解答】解:由题意可得AC=BC,
∴∠CAB=∠CBA,
∵∠BCA=150°,∠BCA+∠CAB+∠CBA=180°,
∴∠CAB=∠CBA=15°,
∵l1∥l2,
∴∠1=∠CBA=15°.
故选:B.
6.《孙子算经》中记载:“凡大数之法,万万曰亿,万万亿曰兆.”说明了大数之间的关系:1亿=1万×1万,1兆=1万×1万×1亿.则1兆等于( )
A.108 B.1012 C.1016 D.1024
【解答】解:1亿=104×104
=108,
1兆=104×104×108
=104+4+8
=1016,
故选:C.
7.从图1的正方体上截去一个三棱锥后,得到如图2所示的几何体,则这个几何体的主视图是( )
A. B. C. D.
【解答】解:从正面看得到的图形为有一条对角线的正方形,如图所示:
,
故选:D.
8.过直线l外一点P作直线l的垂线PQ.下列尺规作图错误的是( )
A.
B.
C.
D.
【解答】解:选项A,连接PA,PB,QA,QB,
∵PA=PB,
∴点P在线段AB的垂直平分线上,
∵QA=QB,
∴点Q在线段AB的垂直平分线上,
∴PQ⊥l,故此选项不符合题意;
选项B,连接PA,PB,QA,QB,
∵PA=QA,
∴点A在线段PQ的垂直平分线上,
∵PB=QB,
∴点B在线段PQ的垂直平分线上,
∴PQ⊥l,故此选项不符合题意;
选项C,无法证明PQ⊥l,故此选项符合题意;
选项D,连接PA,PB,QA,QB,
∵PA=QA,
∴点A在线段PQ的垂直平分线上,
∵PB=QB,
∴点B在线段PQ的垂直平分线上,
∴PQ⊥l,故此选项不符合题意;
故选:C.
9.试卷上一个正确的式子(+)÷★=被小颖同学不小心滴上墨汁.被墨汁遮住部分的代数式为( )
A. B. C. D.
【解答】解:(+)÷★=,
∴被墨汁遮住部分的代数式是(+)÷
=•
=•
=;
故选:A.
10.我国某型号运载火箭的整流罩的三视图如图所示,根据图中数据(单位:米)计算该整流罩的侧面积(单位:平方米)是( )
A.13.44π B.12π C.11.52π D.7.2π
【解答】解:观察图形可知:
圆锥母线长为:=2(米),
所以该整流罩的侧面积为:π×2.4×4+π×(2.4÷2)×2=12π(平方米).
答:该整流罩的侧面积是12π平方米.
故选:B.
11.小明用四根长度相同的木条首尾相接制作了能够活动的学具,他先活动学具成为图1所示,并测得∠B=60°,接着活动学具成为图2所示,并测得∠ABC=90°,若图2对角线BD=40cm,则图1中对角线BD的长为( )
A.20cm B.20cm C.20cm D.20cm
【解答】解:∵AB=BC=CD=DA,
∴四边形ABCD是菱形(图1),
当∠ABC=90°时,四边形ABCD是正方形(图2),
∴图2中,∠A=90°,
∴AB2+AD2=BD2,
∴AB=AD=BD=20cm,
图1中,连接AC,交BD于O,
∵∠B=60°,四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,OB=OD,OA=OC,∠ABO=30°,
∴OA=AB=10cm,OB=OA=10cm,
∴BD=2OB=20cm;
故选:D.
12.为规范市场秩序、保障民生工程,监管部门对某一商品的价格持续监控.该商品的价格y1(元/件)随时间t(天)的变化如图所示,设y2(元/件)表示从第1天到第t天该商品的平均价格,则y2随t变化的图象大致是( )
A.
B.
C.
D.
【解答】解:由商品的价格y1(元/件)随时间t(天)的变化图得:商品的价格从5增长到15,然后保持15不变,一段时间后又下降到5,
∴第1天到第t天该商品的平均价格变化的规律是先快后慢的增长,最后又短时间下降,但是平均价格始终小于15.
故选:A.
13.以下有关勾股定理证明的图形中,不是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:A.不是中心对称图形,符合题意;
B.是中心对称图形,不符合题意;
C.是中心对称图形,不符合题意;
D.是中心对称图形,不符合题意.
故选:A.
14.甲、乙、丙、丁四名射击运动员进行射击测试,每人10次射击成绩的平均数(单位:环)及方差S2(单位:环2)如下表所示:
甲
乙
丙
丁
9
8
9
9
S2
1.6
0.8
3
0.8
根据表中数据,要从中选择一名成绩好且发挥稳定的运动员参加比赛,应选择( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【解答】解:甲、丙、丁射击成绩的平均环数较大,
∵丁的方差<甲的方差<丙的方差,
∴丁比较稳定,
∴成绩较好状态稳定的运动员是丁,
故选:D.
15.某工厂生产A、B两种型号的扫地机器人.B型机器人比A型机器人每小时的清扫面积多50%;清扫100m2所用的时间A型机器人比B型机器人多用40分钟.两种型号扫地机器人每小时分别清扫多少面积?若设A型扫地机器人每小时清扫xm2,根据题意可列方程为( )
A.=+ B.+=
C.+= D.=+
【解答】解:若设A型扫地机器人每小时清扫xm2,则B型扫地机器人每小时清扫(1+50%)xm2,
根据题意,得=+.
故选:D.
16.如图,点A,B的坐标分别为A(2,0),B(0,2),点C为坐标平面内一点,BC=1,点M为线段AC的中点,连接OM,则OM的最大值为( )
A.+1 B.+ C.2+1 D.2﹣
【解答】解:如图,
∵点C为坐标平面内一点,BC=1,
∴C在⊙B上,且半径为1,
取OD=OA=2,连接CD,
∵AM=CM,OD=OA,
∴OM是△ACD的中位线,
∴OM=CD,
当OM最大时,即CD最大,而D,B,C三点共线时,当C在DB的延长线上时,OM最大,
∵OB=OD=2,∠BOD=90°,
∴BD=2,
∴CD=2+1,
∴OM=CD=,即OM的最大值为+;
故选:B.
二、填空题(本大题共3个小题,每小题0分,共9分.其中18小题第一空2分,第二空1分,19小题每空1分)
17.某班按课外阅读时间将学生分为3组,第1、2组的频率分别为0.2、0.5,则第3组的频率是 0.3 .
【解答】解:由各组频率之和为1得,
1﹣0.2﹣0.5=0.3,
故答案为:0.3.
18.综合实践活动课上,小亮将一张面积为24cm2,其中一边BC为8cm的锐角三角形纸片(如图1),经过两刀裁剪,拼成了一个无缝隙、无重叠的矩形BCDE(如图2),则矩形的周长为 22 cm.
【解答】解:延长AT交BC于点P,
∵AP⊥BC,
∴•BC•AP=24,
∴×8×AP=24,
∴AP=6(cm),
由题意,AT=PT=3(cm),
∴BE=CD=PT=3(cm),
∵DE=BC=8cm,
∴矩形BCDE的周长为8+8+3+3=22(cm).
故答案为:22.
19.根据图中给出的信息.
(1)若在左边水桶中放入一个小球和一个大球,则水桶中的水位高度是 31cm .
(2)若在左边水桶中放入10个球,水桶中的水位升高到50cm,则放入大球的数量是 4个 .
【解答】解:(1)由已知得,在左边水桶中放入一个小球水桶中的水位高度上升=2(cm),放入一个大球水桶中的水位高度上升=3(cm),
∴在左边水桶中放入一个小球和一个大球,则水桶中的水位高度是26+2+3=31(cm),
故答案为:31cm;
(2)设放入大球x个,则放入小球(10﹣x)个,
根据题意得:3x+2(10﹣x)=50﹣26,
解得x=4,
答:放入大球4个.
故答案为:4个.
三、解答题(本大题共7个小题,共69分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
20.小红在计算a(1+a)﹣(a﹣1)2时,解答过程如下:
a(1+a)﹣(a﹣1)2
=a+a2﹣(a2﹣1)…………第一步
=a+a2﹣a2﹣1…………第二步
=a﹣1…………第三步
小红的解答从第 一 步开始出错,请写出正确的解答过程.
【解答】解:由完全平方公式可知,小红的解答从第一步开始出错,
故答案为:一.
正确的解答过程如下:
a(1+a)﹣(a﹣1)2
=a+a2﹣(a2﹣2a+1)
=a+a2﹣a2+2a﹣1
=3a﹣1.
21.在计算题目:“已知:M=3x2﹣4x+2,N=■,求2M﹣N”时,嘉淇把“2M﹣N”看成“M﹣2N”,得到的计算结果是﹣x2+4x﹣4.
(1)求整式N;
(2)判断2M﹣N的化简结果是否能为负数,并说明理由.
【解答】解:(1)根据题意得:N=[3x2﹣4x+2﹣(﹣x2+4x﹣4)]=2x2﹣4x+3;
(2)2M﹣N=2(3x2﹣4x+2)﹣(2x2﹣4x+3)=6x2﹣8+4﹣2x2+4x﹣3=4x2﹣4x+1=(2x﹣1)2,
∵(2x﹣1)2≥0.
∴2M﹣N的化简结果不能为负数.
22.某校为了了解本校学生每天课后进行体育锻炼的时间情况,在5月份某天随机抽取了若干名学生进行调查,调查发现学生每天课后进行体育锻炼的时间都不超过100分钟,现将调查结果绘制成两幅尚不完整的统计图表.请根据统计图表提供的信息,解答下列问题:
组别
锻炼时间(分)
频数(人)
百分比
A
0<x≤20
12
20%
B
20<x≤40
a
35%
C
40≤x≤60
18
b
D
60<x≤80
6
10%
E
80<x≤100
3
5%
(1)本次调查的样本容量是 60 ;表中a= 21 ,b= 30% ;
(2)将频数分布直方图补充完整;
(3)已知E组有2名男生和1名女生,从中随机抽取两名学生,恰好抽到1名男生和1名女生的概率是 ;
(4)若该校学生共有2200人,请根据以上调查结果估计:该校每天课后进行体育锻炼的时间超过60分钟的学生共有多少人?
【解答】解:(1)本次调查的样本容量是:12÷20%=60,
则a=60﹣12﹣18﹣6﹣3=21,b=18÷60×100%=30%,
故答案为:60,21,30%;
(2)将频数分布直方图补充完整如下:
(3)画树状图如图:
共有6种等可能的结果,恰好抽到1名男生和1名女生的结果有4种,
∴恰好抽到1名男生和1名女生的概率为=,
故答案为:;
(4)2200×(10%+5%)=330(人),
即该校每天课后进行体育锻炼的时间超过60分钟的学生大约有330人.
23.一个四位数,若它的千位数字与个位数字相同,百位数字与十位数字相同,那么称这个四位数为“对称数”.
(1)最小的四位“对称数”是 1001 ,最大的四位“对称数”是 9999 ;
(2)若一个“对称数”的个位数字为a,十位数字为b,请用含a,b的代数式表示该“对称数”;
(3)判断任意一个四位“对称数”能否被11整除,若能,请说明理由,若不能,请举出反例.
【解答】解:(1)最小的四位“对称数”是1001,最大的四位“对称数”是9999;
故答案为:1001,9999;
(2)根据题意得:1000a+100b+10b+a
=1001a+110b;
(3)任意一个四位“对称数”能被11整除,理由为:
1001a+110b
=11(91a+10b),
∵91a+10b为整数,
∴这个四位“对称数”能被11整除.
24.在扇形AOB中,∠AOB=75°,半径OA=12,点P为AO上任一点(不与A、O重合).
(1)如图1,Q是OB上一点,若OP=OQ,求证:BP=AQ.
(2)如图2,将扇形沿BP折叠,得到O的对称点O'.
①若点O'落在上,求的长.
②当BO'与扇形AOB所在的圆相切时,求折痕的长.(注:本题结果不取近似值)
【解答】(1)证明:∵BO=AO,∠O=∠O,OP=OQ,
∴△BOP≌△AOQ(SAS).
∴BP=AQ.
(2)解:①如图1,点O'落在上,连接OO',
∵将扇形沿BP折叠,得到O的对称点O',
∴OB=O'B,
∵OB=OO',
∴△BOO'是等边三角形,
∴∠O'OB=60°.
∵∠AOB=75°,
∴∠AOO'=15°.
∴的长为.
②BO'与扇形AOB所在的圆相切时,如图2所示,
∴∠OBO'=90°.
∴∠OBP=45°.
过点O作OC⊥BP于点C,
∵OA=OB=12,∠COB=∠OBP=45°,
∴.
又∵∠AOB=75°,∠COB=45°,
∴∠POC=30°,
∴.
∴.
∴折痕的长为.
25.阅读理解:
在平面直角坐标系中,点M的坐标为(x1,y1),点N的坐标为(x2,y2),且x1≠x2,y1≠y2,若M、N为某矩形的两个顶点,且该矩形的边均与某条坐标轴垂直,则称该矩形为M、N的“相关矩形”.如图1中的矩形为点M、N的“相关矩形”.
(1)已知点A的坐标为(2,0).
①若点B的坐标为(4,4),则点A、B的“相关矩形”的周长为 12 ;
②若点C在直线x=4上,且点A、C的“相关矩形”为正方形,求直线AC的解析式;
(2)已知点P的坐标为(3,﹣4),点Q的坐标为(6,﹣2)若使函数y=的图象与点P、Q的“相关矩形”有两个公共点,直接写出k的取值.
【解答】解:(1)①∵A(2,0),B(4,4),
∴点A、B的“相关矩形”的周长为(4﹣2+4)×2=12,
故答案为:12;
②∵若点C在直线x=4上,且点A、C的“相关矩形”为正方形,
∴C(4,2)或(4,﹣2),
设直线AC的关系式为:y=kx+b
将(2,0)、(4,2)代入解得:k=1,b=﹣2,
∴y=x﹣2,
将(2,0)、(4,﹣2)代入解得:k=﹣1,b=2,
∴y=﹣x+2,
∴直线AC的解析式为:y=x﹣2或y=﹣x+2;
(2)∵点P的坐标为(3,﹣4),点Q的坐标为(6,﹣2),
设点P、Q的“相关矩形”为矩形MPNQ,则M(3,﹣2),N(6,﹣4),
当函数y=的图象过M时,k=﹣6,
当函数y=的图象过N时,k=﹣24,
若使函数y=的图象与点P、Q的“相关矩形”有两个公共点,则﹣24<k<﹣6.
26.如图,在▱ABCD中,∠A=120°,AB=2BC=8,点M在BC边所在的直线上,CM=8,PQ=6,以PQ为直径的半圆O与BC相切于点P,点H为半圆弧PQ上一动点.
探索:如图1,当点P与点M重合时,则BQ= 6 ,线段CH的最小值为 ;
思考:若点H从Q开始绕圆心O逆时针旋转,速度为15度/秒,同时半圆O从M点出发沿MB做平移运动,速度为1个单位长度/秒,运动时间为t秒(0≤t≤12).解决下列问题:
(1)如图2,当PQ与D点在一条直线上时,求点O到CD的距离及扇形OHQ的面积;
(2)当圆O与CD相切于点K时,求∠HOQ的度数;
直接判断此时:弧HQ长 < 弦KQ长(填:<、>或=);
(3)当弧HQ(包括端点)与▱ABCD边有两个交点时,直接写出运动时间t的取值范围.
【解答】解:探索:如图,连接BQ,CO,当点P与点M重合时,
∵以PQ为直径的半圆O与BC相切于点P,
∴BM⊥QM,
∵AB=2BC=8,CM=8,PQ=6,
∴BC=4,BM=4+8=12,
∴BQ==6,
当C、H、O共线时,CH+HO的值最小,由HO为定值,即CH的值最小,
∵HO=,
∴CH=CO﹣3=﹣3=﹣3=,
故答案为:6;.
思考:(1)如图,当PQ与D点在一条直线上时,则PD⊥BM,
在▱ABCD中,∠A=120°,AB=2BC=8,
∴CD=8,∠BCD=120°,
∴∠DCP=60°,
∴CP=CD•cos60°=4,DP=CD•sin60°=4,
∴DO=4﹣3,
设O点到CD的距离为h,
∵S,
∴h=,
∵PM=CM﹣CP=4,半圆O从M点出发沿MB做平移运动,速度为1个单位长度每秒,
∴运动了4秒,
∵点H从Q开始绕圆心O逆时针旋转,速度为15度/秒,
∴∠HOQ=15°×4=60°,
∴扇形OHQ的面积=;
故O点到CD的距离为2,扇形OHQ的面积为;
(2)如图,连接OK,CO,当⊙O与CD相切于点K时,则OK⊥CD,
∴CO平分∠DCM,
∴∠DCO=∠OCM=30°,
∴CO=2OK=6,
在Rt△COP中,CP=,
∴PM=CM﹣CP=8﹣3,
∴运动时间为(8﹣3)秒,
∴∠HOQ=(120﹣45)°,
∴的长为;
连接KQ,由∠DCP=60°,∠OKC=90°,∠OPC=90°,
∴∠KOP=120°,
∴∠KOQ=60°,
∵OK=OQ,
∴△KOQ是等边三角形,
∴KQ=3,
∴的长<的长,
故答案为:<;
(3)如图,当AB与半圆相切时,切点记为N,连接ON,OB,
∴BO平分∠ABP,
∵∠BAD=120°,
∴∠ABP=60°,
∴∠OBP=30°,
∴BP=,
∴PM=BM﹣BP=12﹣3,
∴运动时间为(12﹣3)秒,
此时∠HOQ=15°×(12﹣3)=(180﹣45)°,
,
当点Q运动到AB上时,此时BP=2,
∴PM=12﹣2,
∴运动时间为(12﹣2)秒,
此时∠HOQ>∠EOQ,
∴12﹣3.
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