2023年江苏省宿迁市中考数学一模试卷(含解析)
展开2023年江苏省宿迁市中考数学一模试卷
一、选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24分,在每小题所给出的四个选项中,有且只有一项是符合题目要求的,请将正确选项的字母代号填涂在答题卡相应位置上)
1.﹣2的倒数是( )
A.﹣2 B.﹣ C. D.2
2.下列运算正确的是( )
A.a2+a=a3 B.(a2)3=a5 C.a8÷a2=a4 D.a2•a3=a5
3.如图,将一块直角三角板的直角顶点放在直尺的一边上.若∠2=40°,则∠1的度数是( )
A.60° B.50° C.40° D.30°
4.如图,是由4个大小相同的正方体组合而成的几何体,其主视图是( )
A. B. C. D.
5.若圆柱的底面半径为3cm,母线长为4cm,则这个圆柱的侧面积为( )
A.12cm2 B.24cm2 C.12πcm2 D.24πcm2
6.若关于x的不等式组的解集为x<3,则k的取值范围为( )
A.k>1 B.k<1 C.k≥1 D.k≤1
7.如图,在▱ABCD中,用直尺和圆规作∠BAD的平分线AG交BC于点E,若BF=6,AB=5,则AE的长为( )
A.10 B.8 C.6 D.4
8.如图,在矩形ABCD中,DC=3,,P是AD上一个动点,过点P作PG⊥AC,垂足为G,连接BP,取BP中点E,连接EG,则线段EG的最小值为( )
A. B. C.3 D.
二、填空题(本大题共10小题,每小题3分,共30分,不需写出解答过程,请把答案直接填写在答题卡相应位置上)
9.若代数式有意义,则实数x的取值范围是 .
10.因式分解2a2﹣4a+2= .
11.若关于x的一元二次方程x2+ax﹣6=0的一个根是3,则a= .
12.一只口袋中装有若干个形状,大小都相同的球,使得从袋中摸一个球是红球的概率为0.2,那么平均每摸100次能摸到 个红球.
13.点P(a,b)在函数y=3x+2的图象上,则代数式6a﹣2b+1的值等于 .
14.一个多边形的每个外角都相等,且是它相邻内角的,则此多边形是 边形.
15.关于x的分式方程的解为正数,则m的取值范围是 .
16.如图,AB是半圆的直径,C、D是半圆上的两点,且∠BAC=50°,AD=CD,则∠DAC= °.
17.如图,A,B,C三点在正方形网格线的交点处,将△ACB绕着点A逆时针旋转得到△AC′B′,若A,C,B′三点共线,则tan∠B′CB= .
18.如图,已知双曲线 和,直线OA与双曲线交于点A,将直线OA向下平移与双曲线交于点B,与y轴交于点P,与双曲线交于点C,S△ABC=9,BP:CP=2:1,则k的值为 .
三、解答题(本大题共10题,共96分,请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
19.计算:2sin60°+(﹣)﹣2﹣|2﹣|﹣.
20.先化简,再求值:,其中满足a满足a2﹣4a=﹣3.
21.某学校组织“中秋诗词大会”,全体学生参与初赛,为了更好的了解学生成绩分布情况,随机抽取了部分学生的成绩(满分100分),整理得到如下不完整的统计图表:
组别
成绩x分
频数(人数)
频率
第1组
60≤x<70
6
a
第2组
70≤x<80
0.24
第3组
80≤x<90
24
第4组
90≤x≤100
b
0.16
请根据图表中所提供的信息回答下列问题:
(1)统计表中a= ,b= ;
(2)补全条形统计图;
(3)本次调查结果的中位数在第 小组;
(4)根据调查结果,请估计该学校1500名学生中,成绩不低于80分的人数.
22.2022年北京冬奥会成功举办,收到世界各国友人的一致赞扬,其中吉祥物“冰墩墩”以萌萌的形象深受人们的喜爱.某商场“五一节”搞抽奖活动,奖品为红、白、蓝、绿四种颜色的“冰墩墩”,每位顾客凭购物小票抽奖一次(决定奖品的颜色).
(1)若花花凭购物小票抽奖一次,她抽到的是红色“冰墩墩”的概率为 ;
(2)若含含也抽奖一次,请列表或画树状图,求含含和花花抽到相同颜色“冰墩墩”的概率.
23.在Rt△ABC中,∠BAC=90°,D是BC的中点,E是AD的中点,过点A作AF∥BC交BE的延长线于点F.
(1)求证:△AEF≌△DEB;
(2)证明四边形ADCF是菱形.
24.图(1)为某大型商场的自动扶梯、图(2)中的AB为从一楼到二楼的扶梯的侧面示意图.小明站在扶梯起点A处时,测得天花板上日光灯C的仰角为37°,此时他的眼睛D与地面的距离AD=1.8m,之后他沿一楼扶梯到达顶端B后又沿BL(BL∥MN)向正前方走了2m,发现日光灯C刚好在他的正上方.已知自动扶梯AB的坡度为1:2.4,AB的长度是13m.(参考数据:sin37°≈0.6,cos37°≈0.8,tan37°≈0.75)
(1)求图中B到一楼地面的高度.
(2)求日光灯C到一楼地面的高度.(结果精确到十分位)
25.如图,已知点C是以AB为直径的半圆上一点,D是AB延长线上一点,过点D作BD的垂线交AC的延长线于点E,连结CD,且CD=ED.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)若tan∠DCE=2,BD=1,求⊙O的半径.
26.某商店销售一种商品,经市场调查发现:该商品的周销售量y(件)是售价x(元/件)的一次函数,其售价、周销售量、周销售利润w(元)的三组对应值如表:
售价x(元/件)
60
70
80
周销售量y(件)
100
80
60
周销售利润w(元)
2000
2400
2400
(1)求y关于x的函数解析式;
(2)直接写出该商品的进价,并求出该商品周销售利润的最大值;
(3)由于某种原因,该商品进价提高了m元/件(m>0),物价部门规定该商品售价不得超过70元/件,该商店在今后的销售中,周销售量与售价仍然满足(1)中的函数关系.若周销售最大利润是2000元,求m的值.
27.“关联”是解决数学问题的重要思维方式.角平分线的有关联想就有很多……
【问题提出】
(1)如图①,PC是△PAB的角平分线,求证=.
小明思路:关联“平行线、等腰三角形”,利用“三角形相似”.
小红思路:关联“角平分线上的点到角的两边的距离相等”,利用“等面积法”.
请根据小明或小红的思路,选择一种并完成证明.
【作图应用】
(2)如图②,AB是⊙O的弦,在⊙O上作出点P,使得=3.
要求:(1)用直尺和圆规作图;(2)保留作图的痕迹,写出必要的文字说明.
【深度思考】
(3)如图③,PC是△PAB的角平分线,若AC=3,BC=1,则△PAB的面积最大值是 .
28.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于点A和点B(1,0),与y轴交于点C(0,﹣3).
(1)求抛物线的函数表达式.
(2)若点P为第三象限内抛物线上一动点,作PD⊥x轴于点D,交AC于点E,过点E作AC的垂线与抛物线的对称轴和y轴分别交于点F、G,设点P的横坐标为m.
①求PE+EG的最大值;
②连接DF、DG,若∠FDG=45°,求m的值.
参考答案
一、选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24分,在每小题所给出的四个选项中,有且只有一项是符合题目要求的,请将正确选项的字母代号填涂在答题卡相应位置上)
1.﹣2的倒数是( )
A.﹣2 B.﹣ C. D.2
【分析】根据倒数的意义,乘积是1的两个数叫做互为倒数,据此解答.
解:∵﹣2×=1.
∴﹣2的倒数是﹣,
故选:B.
【点评】本题主要考查倒数的意义,解决本题的关键是熟记乘积是1的两个数叫做互为倒数.
2.下列运算正确的是( )
A.a2+a=a3 B.(a2)3=a5 C.a8÷a2=a4 D.a2•a3=a5
【分析】直接利用合并同类项法则以及幂的乘方运算法则、同底数幂的乘法、除法运算法则计算得出答案.
解:A.a2+a,不是同类项,无法合并,故此选项不合题意;
B.(a2)3=a6,故此选项不合题意;
C.a8÷a2=a6,故此选项不合题意;
D.a2•a3=a5,故此选项符合题意.
故选:D.
【点评】此题主要考查了合并同类项以及幂的乘方运算、同底数幂的乘法、除法运算法则等知识,正确掌握相关运算法则是解题关键.
3.如图,将一块直角三角板的直角顶点放在直尺的一边上.若∠2=40°,则∠1的度数是( )
A.60° B.50° C.40° D.30°
【分析】由两直线平行,同位角相等,可求得∠3的度数,然后求得∠1的度数.
解:如图,
∵∠2=50°,
∴∠3=∠2=40°,
∴∠1=90°﹣40°=50°.
故选:B.
【点评】此题考查了平行线的性质.注意两直线平行,同位角相等定理的应用是解此题的关键.
4.如图,是由4个大小相同的正方体组合而成的几何体,其主视图是( )
A. B. C. D.
【分析】根据几何体的三视图,即可解答.
解:根据图形可得主视图为:
故选:D.
【点评】本题考查了几何体的三视图,解决本题的关键是画物体的三视图的口诀为:主、俯:长对正;主、左:高平齐;俯、左:宽相等.
5.若圆柱的底面半径为3cm,母线长为4cm,则这个圆柱的侧面积为( )
A.12cm2 B.24cm2 C.12πcm2 D.24πcm2
【分析】圆柱侧面积=底面周长×高.
解:根据侧面积公式可得:π×2×3×4=24πcm2,
故选:D.
【点评】本题考查了圆柱的计算,解题的关键是弄清圆柱的侧面积的计算方法,圆柱的侧面积=底面圆的周长×高.
6.若关于x的不等式组的解集为x<3,则k的取值范围为( )
A.k>1 B.k<1 C.k≥1 D.k≤1
【分析】不等式整理后,由已知解集确定出k的范围即可.
解:不等式整理得:,
由不等式组的解集为x<3,
得到k的范围是k≥1,
故选:C.
【点评】此题考查了解一元一次不等式组,熟练掌握运算法则是解本题的关键.
7.如图,在▱ABCD中,用直尺和圆规作∠BAD的平分线AG交BC于点E,若BF=6,AB=5,则AE的长为( )
A.10 B.8 C.6 D.4
【分析】先求AB=BE=5,利用勾股定理求AH=EH=4,得AE=8.
解:∵AG平分∠BAD,
∴∠BAG=∠DAG,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠AEB=∠DAG,
∴∠BAG=∠AEB,
∴AB=BE=5,
由作图可知:AB=AF,
∠BAE=∠FAE,
∵AH=AH
∴△BAH≌△FAH(SAS),
∴BH=FH=3,
∴BF⊥AE,
由勾股定理得:AH==4,
∵AB=BE,BH⊥AE,
∴AH=EH=4,
∴AE=8,
故选:B.
【点评】本题考查了平行四边形的性质、勾股定理、角平分线的作法和定义、等腰三角形三线合一的性质,熟练掌握平行加角平分线可得等腰三角形,属于常考题型.
8.如图,在矩形ABCD中,DC=3,,P是AD上一个动点,过点P作PG⊥AC,垂足为G,连接BP,取BP中点E,连接EG,则线段EG的最小值为( )
A. B. C.3 D.
【分析】取AP的中点F,连接EF,作GH⊥AD于H,作ET⊥GH于T,设AP=m,分别表示出PG,PH,PF,EF,进而表示出ET和GT,进而表示出EG,进一步得出结果.
解:取AP的中点F,连接EF,作GH⊥AD于H,作ET⊥GH于T,设AP=m,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠D=90°,AB=CD=3,
∴tan∠DAC=,
∴∠DAC=30°,
∵PG⊥AC,
∴PG=AP=m,∠APT=90°﹣∠DAC=60°,
∴PH=PG•cos∠APG==m,GH=PG•sin∠APG=,
∵E是BP的中点,
∴EF=AB=,PF=m,
∴GT=GH﹣HT=GH﹣EF=m﹣,ET=FH=PF﹣PH=,
在Rt△EGT中,
EG2=GT2+ET2=(m﹣)2+(m)2=(m﹣)2+,
∴当m=时,EG的最小值为,
故选:A.
【点评】本题考查了矩形的性质,解直角三角形,勾股定理,二次函数及其图象的性质等知识,解决问题的关键是作辅助线,构造直角三角形.
二、填空题(本大题共10小题,每小题3分,共30分,不需写出解答过程,请把答案直接填写在答题卡相应位置上)
9.若代数式有意义,则实数x的取值范围是 x≥1 .
【分析】根据二次根式有意义的条件得出x﹣1≥0,再求出答案即可.
解:要使代数式有意义,必须x﹣1≥0,
解得:x≥1.
故答案为:x≥1.
【点评】本题考查了二次根式有意义的条件,能熟记代数式中a≥0是解此题的关键.
10.因式分解2a2﹣4a+2= 2(a﹣1)2 .
【分析】先提取公因式,再用公式法因式分解即可.
解:2a2﹣4a+2
=2(a2﹣2a+1)
=2(a﹣1)2,
故答案为:2(a﹣1)2.
【点评】本题考查因式分解,熟练掌握提取公因式法、公式法因式分解的方法是解题的关键.
11.若关于x的一元二次方程x2+ax﹣6=0的一个根是3,则a= ﹣1 .
【分析】直接把x=3代入方程x2+ax﹣6=0得到关于a的一次方程,然后解一次方程即可.
解:把x=3代入方程x2+ax﹣6=0得9+3a﹣6=0,解得a=﹣1.
故答案为﹣1.
【点评】本题考查了一元二次方程的解:能使一元二次方程左右两边相等的未知数的值是一元二次方程的解.
12.一只口袋中装有若干个形状,大小都相同的球,使得从袋中摸一个球是红球的概率为0.2,那么平均每摸100次能摸到 20 个红球.
【分析】设平均每摸100次能摸到x个红球,根据概率公式得=0.2,解得x的值即可.
解:设平均每摸100次能摸到x个红球,
则=0.2,
解得x=20.
所以平均每摸100次能摸到20个红球.
故答案为:20.
【点评】本题考查了概率公式,用到的知识点为:概率=所求情况数与总情况数之比.
13.点P(a,b)在函数y=3x+2的图象上,则代数式6a﹣2b+1的值等于 ﹣3 .
【分析】把点P的坐标代入一次函数解析式,得出3a﹣b=﹣2,代入2(3a﹣b)+1即可.
解:∵点P(a,b)在函数y=3x+2的图象上,
∴b=3a+2,
则3a﹣b=﹣2.
∴6a﹣2b+1=2(3a﹣b)+1=﹣4+1=﹣3,
故答案为﹣3.
【点评】本题考查了一次函数图象上点的坐标特征,掌握函数图象上点的坐标满足函数关系式.
14.一个多边形的每个外角都相等,且是它相邻内角的,则此多边形是 八 边形.
【分析】根据正多边形的一个内角与一个外角的和为180°,一个外角等于与它相邻的内角的,列出方程组,从而求得外角的度数,最后根据任意正多边形的外角和是360°求解即可.
解:设这个多边形的一个外角的度数为x°,则
x=(180﹣x),
解得:x=45,
360°÷45°=8,
故此多边形为八边形,
故答案为:八.
【点评】本题主要考查的是多边形的内角与外角,根据题意正确列出方程是解题的关键.
15.关于x的分式方程的解为正数,则m的取值范围是 m>2且m≠3 .
【分析】方程两边同乘以x﹣1,化为整式方程,求得x,再列不等式得出m的取值范围.
解:方程两边同乘以x﹣1,得,m﹣3=x﹣1,
解得x=m﹣2,
∵分式方程的解为正数,
∴x=m﹣2>0且x﹣1≠0,
即m﹣2>0且m﹣2﹣1≠0,
∴m>2且m≠3,
故答案为m>2且m≠3.
【点评】本题考查了分式方程的解,要注意分式的分母不为0的条件,此题是一道易错题,有点难度.
16.如图,AB是半圆的直径,C、D是半圆上的两点,且∠BAC=50°,AD=CD,则∠DAC= 20 °.
【分析】根据圆周角定理及已知可求得∠B的度数,从而可求得∠ADC的度数,再根据三角形内角和公式即可求得∠DAC的度数即可.
解:∵AB是半圆O的直径,
∴∠ACB=90°,
∵∠BAC=50°,
∴∠B=90°﹣50°=40°.
∴∠ADC=180°﹣40°=140°.
∵AD=DC.
∴∠DAC=∠DCA==20°.
故答案为:20.
【点评】本题考查的是圆周角定理,等腰三角形的性质,熟知直径所对的圆周角是直角是解题的关键.
17.如图,A,B,C三点在正方形网格线的交点处,将△ACB绕着点A逆时针旋转得到△AC′B′,若A,C,B′三点共线,则tan∠B′CB= 2 .
【分析】过点B作BE⊥AB'于点E,设小正方形的边长为a,由图可知AB=4a,∠CAB=45°,BE⊥AE,可得AE=BE=2a,即可得CE=a,则可求tan∠B′CB的值.
解:如图,过点B作BE⊥AB'于点E,设小正方形的边长为a,
∵AB=4a,∠CAB=45°,BE⊥AE,
∴AE=BE=2a,
∵AC=a,
∴CE=AE﹣AC=a,
∴tan∠B′CB==2,
故答案为:2
【点评】本题考查了旋转的性质,解直角三角形,添加恰当的辅助线构造直角三角形是本题的关键.
18.如图,已知双曲线 和,直线OA与双曲线交于点A,将直线OA向下平移与双曲线交于点B,与y轴交于点P,与双曲线交于点C,S△ABC=9,BP:CP=2:1,则k的值为 ﹣ .
【分析】连接OB,OC,作BE⊥OP于E,CF⊥OP于F.根据OA∥BC,得到S△OBC=S△ABC=9,根据已知条件得到S△OPB=6,S△OPC=3,根据相似三角形的性质即可得到结论.
解:如图,连接OB,OC,作BE⊥OP于E,CF⊥y轴于F.
∵OA∥BC,
∴S△OBC=S△ABC=9,
∵PB:PC=2:1,
∴S△OPB=6,S△OPC=3,
∵S△OBE==9,
∴S△PBE=3,
∵△BEP∽△CFP,
∴S△CFP=3×=,
∴S△OCF=3﹣=,
∴k=﹣.
故答案为:﹣.
【点评】本题考查了反比例函数与一次函数的交点问题,三角形的面积的计算,相似三角形的判定和性质,正确的作出辅助线是解题的关键.
三、解答题(本大题共10题,共96分,请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
19.计算:2sin60°+(﹣)﹣2﹣|2﹣|﹣.
【分析】直接利用负整数指数幂的性质以及二次根式的性质、特殊角的三角函数值、绝对值的性质分别化简,再利用实数的加减运算法则计算得出答案.
解:原式=2×+4﹣2+﹣2
=+4﹣2+﹣2
=2.
【点评】本题主要考查了负整数指数幂的性质以及二次根式的性质、特殊角的三角函数值等知识,掌握运算法则是解题的关键.
20.先化简,再求值:,其中满足a满足a2﹣4a=﹣3.
【分析】根据分式的混合运算法则把原式化简,解方程求出a,根据分式有意义的条件确定a的值,代入计算得到答案.
解:原式=(﹣)•
=•
=﹣,
解方程a2﹣4a=﹣3,得a1=1,a2=3,
∵a﹣1≠0,
∴a≠1,
当a=3时,原式=﹣=﹣.
【点评】本题考查的是分式的化简求值,掌握分式的混合运算法则是解题的关键.
21.某学校组织“中秋诗词大会”,全体学生参与初赛,为了更好的了解学生成绩分布情况,随机抽取了部分学生的成绩(满分100分),整理得到如下不完整的统计图表:
组别
成绩x分
频数(人数)
频率
第1组
60≤x<70
6
a
第2组
70≤x<80
0.24
第3组
80≤x<90
24
第4组
90≤x≤100
b
0.16
请根据图表中所提供的信息回答下列问题:
(1)统计表中a= 0.12 ,b= 8 ;
(2)补全条形统计图;
(3)本次调查结果的中位数在第 3 小组;
(4)根据调查结果,请估计该学校1500名学生中,成绩不低于80分的人数.
【分析】(1)根据70≤x<80的频数和频率可以求得本次调查的学生数,从而可以得到a和b的值;
(2)根据(1)中的结果可以将统计图补充完整;
(3)根据中位数的定义即可求出中位数分布在哪一个分数段;
(4)利用1500乘以成绩不低于80分的频率即可求出答案.
解:(1)本次调查的学生有:12÷0.24=50(人),
a=6÷50=0.12,b=50×0.16=8,
故答案为:0.12,8;
(2)补全条形统计图如图:
(3)中位数在第25位和26位,
∴中位数在第3组80≤x<90,
故答案为:3;
(4)1500×(+0.16)=1500×0.64=960(人).
答:估计该学校1500名学生中,成绩不低于80分的有960人.
【点评】本题考查条形统计图、用样本估计总体、频数(率)分布表,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.
22.2022年北京冬奥会成功举办,收到世界各国友人的一致赞扬,其中吉祥物“冰墩墩”以萌萌的形象深受人们的喜爱.某商场“五一节”搞抽奖活动,奖品为红、白、蓝、绿四种颜色的“冰墩墩”,每位顾客凭购物小票抽奖一次(决定奖品的颜色).
(1)若花花凭购物小票抽奖一次,她抽到的是红色“冰墩墩”的概率为 ;
(2)若含含也抽奖一次,请列表或画树状图,求含含和花花抽到相同颜色“冰墩墩”的概率.
【分析】(1)直接利用概率公式计算即可.
(2)画树状图得出所有等可能的结果数以及含含和花花抽到相同颜色“冰墩墩”的结果数,再利用概率公式可得出答案.
解:(1)∵共有红、白、蓝、绿四种颜色,
∴花花凭购物小票抽奖一次,她抽到的是红色“冰墩墩”的概率为.
故答案为:.
(2)画树状图如下:
共有16种等可能的结果,其中含含和花花抽到相同颜色“冰墩墩”的结果有4种,
∴含含和花花抽到相同颜色“冰墩墩”的概率为=.
【点评】本题考查列表法与树状图法,熟练掌握列表法与树状图法以及概率公式是解答本题的关键.
23.在Rt△ABC中,∠BAC=90°,D是BC的中点,E是AD的中点,过点A作AF∥BC交BE的延长线于点F.
(1)求证:△AEF≌△DEB;
(2)证明四边形ADCF是菱形.
【分析】(1)根据AAS证△AFE≌△DBE;
(2)利用(1)中全等三角形的对应边相等得到AF=BD.结合已知条件,利用“有一组对边平行且相等的四边形是平行四边形”得到ADCF是菱形,由“直角三角形斜边的中线等于斜边的一半”得到AD=DC,从而得出结论.
【解答】证明:(1)∵AF∥BC,
∴∠AFE=∠DBE,
∵E是AD的中点,AD是BC边上的中线,
∴AE=DE,BD=CD,
在△AFE和△DBE中,
,
∴△AFE≌△DBE(AAS);
(2)由(1)知,△AFE≌△DBE,则AF=DB.
∵DB=DC,
∴AF=CD.
∵AF∥BC,
∴四边形ADCF是平行四边形,
∵∠BAC=90°,D是BC的中点,E是AD的中点,
∴AD=DC=BC,
∴四边形ADCF是菱形.
【点评】本题考查了全等三角形的性质和判定,平行四边形的判定,菱形的判定的应用,主要考查学生的推理能力.
24.图(1)为某大型商场的自动扶梯、图(2)中的AB为从一楼到二楼的扶梯的侧面示意图.小明站在扶梯起点A处时,测得天花板上日光灯C的仰角为37°,此时他的眼睛D与地面的距离AD=1.8m,之后他沿一楼扶梯到达顶端B后又沿BL(BL∥MN)向正前方走了2m,发现日光灯C刚好在他的正上方.已知自动扶梯AB的坡度为1:2.4,AB的长度是13m.(参考数据:sin37°≈0.6,cos37°≈0.8,tan37°≈0.75)
(1)求图中B到一楼地面的高度.
(2)求日光灯C到一楼地面的高度.(结果精确到十分位)
【分析】(1)过点B作BE⊥MN于E,由坡度的定义和勾股定理求解即可;
(2)过点C作CF⊥MN于F交BL于G,过点D作DJ⊥CF于J交BE于H,则四边形BEFG、四边形ADJF是矩形,求出AF=DJ=14m,再由三角函数定义求出CJ=10.5m,即可得出结果.
解:(1)过点B作BE⊥MN于E,如图(2)所示:
设AE=xm,
∵AB的坡度为1:2.4,
∴=,
∴BE=xm,
在Rt△ABE中,由勾股定理得:x2+(x)2=132,
解得:x=12,
∴AE=12m,BE=5m,
答:B到一楼地面的高度为5m;
(2)过点C作CF⊥MN于F交BL于G,过点D作DJ⊥CF于J交BE于H,
则BG=2m,四边形BEFG、四边形ADJF是矩形,∠CDJ=37°,
∴EF=BG=2m,AD=FJ=1.8m,AF=DJ,
由(1)可知,AF=AE+EF=12+2=14(m),
∴DJ=14m,
在Rt△CDJ中,tan∠CDJ==tan37°≈0.75,
∴CJ≈0.75DJ=0.75×14=10.5(m),
∴CF=CJ+FJ=10.5+1.8=12.3(m),
答:日光灯C到一楼地面的高度约为12.3m.
【点评】本题考查了解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题、解直角三角形的应用﹣坡度坡角问题,正确作出辅助线构造直角三角形是解题的关键.
25.如图,已知点C是以AB为直径的半圆上一点,D是AB延长线上一点,过点D作BD的垂线交AC的延长线于点E,连结CD,且CD=ED.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)若tan∠DCE=2,BD=1,求⊙O的半径.
【分析】(1)连接OC,由CD=DE,OC=OA,可得∠DCE=∠E,∠OCA=∠OAC,而ED⊥AD,可得∠OAC+∠E=90°,故可证∠DCO=90°,CD是⊙O的切线;
(2)连接BC,设⊙O的半径为x,由tan∠DCE=2,可得=2,从而可用x的代数式表示DE和CD,再根据CD是⊙O的切线用切割线定理列方程,即可解得⊙O的半径.
解:(1)连接OC,如图:
∵CD=DE,OC=OA,
∴∠DCE=∠E,∠OCA=∠OAC,
∵ED⊥AD,
∴∠ADE=90°,∠OAC+∠E=90°,
∴∠OCA+∠DCE=90°,
∴∠DCO=90°,
∴OC⊥CD,
∴CD是⊙O的切线;
(2)连接BC,如图:
∵CD=DE,
∴∠DCE=∠E,
∵tan∠DCE=2,
∴tanE=2,
∵ED⊥AD,
Rt△EDA中,=2,
设⊙O的半径为x,则OA=OB=x,
∵BD=1,
∴AD=2x+1,
∴=2,
∴ED=x+=CD,
∵CD是⊙O的切线,
∴CD2=BD•AD,
∴(x+)2=1×(2x+1),解得x=或x=﹣(舍去),
∴⊙O的半径为.
【点评】本题考查圆综合知识,涉及切线判定、锐角三角函数、切割线定理的应用等,解题的关键是用切割线定理列方程.
26.某商店销售一种商品,经市场调查发现:该商品的周销售量y(件)是售价x(元/件)的一次函数,其售价、周销售量、周销售利润w(元)的三组对应值如表:
售价x(元/件)
60
70
80
周销售量y(件)
100
80
60
周销售利润w(元)
2000
2400
2400
(1)求y关于x的函数解析式;
(2)直接写出该商品的进价,并求出该商品周销售利润的最大值;
(3)由于某种原因,该商品进价提高了m元/件(m>0),物价部门规定该商品售价不得超过70元/件,该商店在今后的销售中,周销售量与售价仍然满足(1)中的函数关系.若周销售最大利润是2000元,求m的值.
【分析】(1)依题意设y=kx+b,解方程组即可得到结论;
(2)该商品进价是50﹣1000÷100=40,设每周获得利润w=(x﹣40)(﹣2x+220),再利用二次函数的性质可得到结论;
(2)根据题意得,w=(x﹣40﹣m)(﹣2x+220)=﹣2x2+(300+2m)x﹣8800﹣220m,把x=70,w=2000代入函数解析式,解方程即可得到结论.
解:(1)依题意设y=kx+b,
则有,
解得:,
所以y关于x的函数解析式为y=﹣2x+220;
(2)该商品进价是60﹣2000÷100=40,
设每周获得利润为w元,
则有w=(x﹣40)(﹣2x+220)=﹣2x2+300x﹣8800=﹣2(x﹣75)2+2450,
∴当售价是75元/件时,周销售利润的最大利润是2450元;
(3)根据题意得,w=(x﹣40﹣m)(﹣2x+220)=﹣2x2+(300+2m)x﹣8800﹣220m,
∵﹣2<0,对称轴x>75,
∴抛物线的开口向下,
∵x≤70,∴w随x的增大而增大,
当x=70时,w最大=2000,
即﹣2×702+(300+2m)×70﹣8800﹣220m=2000,
解得:m=5.
【点评】本题考查了二次函数在实际生活中的应用,重点是掌握求最值的问题.注意:数学应用题来源于实践,用于实践,在当今社会市场经济的环境下,应掌握一些有关商品价格和利润的知识,总利润等于总收入减去总成本,然后再利用二次函数求最值.
27.“关联”是解决数学问题的重要思维方式.角平分线的有关联想就有很多……
【问题提出】
(1)如图①,PC是△PAB的角平分线,求证=.
小明思路:关联“平行线、等腰三角形”,利用“三角形相似”.
小红思路:关联“角平分线上的点到角的两边的距离相等”,利用“等面积法”.
请根据小明或小红的思路,选择一种并完成证明.
【作图应用】
(2)如图②,AB是⊙O的弦,在⊙O上作出点P,使得=3.
要求:(1)用直尺和圆规作图;(2)保留作图的痕迹,写出必要的文字说明.
【深度思考】
(3)如图③,PC是△PAB的角平分线,若AC=3,BC=1,则△PAB的面积最大值是 3 .
【分析】(1)作CD⊥PB于D,作CE⊥PA于E,由==得出;
(2)作AB的垂直平分线CD,交AB于E,交⊙O于D,作BE的垂直平分线MN,交AB于N,作射线DN,交圆O于P,则点P就是求作的图形;
(3)作△APB的外角平分线PD,交AB的延长线于D,可得,,从而求得CD=3,即⊙O的半径为,进一步得出结果.
【解答】(1)证明:如图1,
作CD⊥PB于D,作CE⊥PA于E,
∵PA是APB的平分线,
∴CE=CD,
∵==,
∴;
(2)解:如图2,
①作AB的垂直平分线CD,交AB于E,交⊙O于D,
②作BE的垂直平分线MN,交AB于N,作射线DN,交圆O于P,
则点P就是求作的图形;
(3)解:如图3,
作△APB的外角平分线PD,交AB的延长线于D,
∴,
∵PC是△PAB的角平分线,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴BD=2,
∴CD=3,即⊙O的半径为,
当P运动到点P′,P′O⊥AD时,
△PAB的面积最大,最大值为AB•P′O==3,
故答案为3.
【点评】本题考查了角平分线的性质,线段垂直平分线的作法确定的圆的条件等知识,解决问题的关键是掌握“阿氏圆”模型.
28.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于点A和点B(1,0),与y轴交于点C(0,﹣3).
(1)求抛物线的函数表达式.
(2)若点P为第三象限内抛物线上一动点,作PD⊥x轴于点D,交AC于点E,过点E作AC的垂线与抛物线的对称轴和y轴分别交于点F、G,设点P的横坐标为m.
①求PE+EG的最大值;
②连接DF、DG,若∠FDG=45°,求m的值.
【分析】(1)运用待定系数法将B(1,0),C(0,﹣3)代入y=x2+bx+c,解方程组求出b、c即可;
(2)①利用待定系数法求出直线AC的解析式,过点E作EK⊥y轴于点K,设P(m,m2+2m﹣3),则E(m,﹣m﹣3),从而得出PE+EG=﹣(m+)2+,运用二次函数求最值方法即可;
②作EK⊥y轴于K,FM⊥y轴于M,记直线EG与x轴交于点N.先证明△DGF∽△EGD,可得出DG2=FG•EG=×(﹣m)=﹣2m,再运用勾股定理建立方程求解即可.
解:(1)∵抛物线y=x2+bx+c经过点B(1,0),C(0,﹣3),
∴,
解得:,
∴抛物线的函数表达式为:y=x2+2x﹣3.
(2)①当x=0时,y=x2+2x﹣3=﹣3,
∴点C(0,﹣3).
当y=0时,x2+2x﹣3=0,
解得:x1=﹣3,x2=1,
∴A(﹣3,0),
设直线AC的解析式为y=mx+n,
把A(﹣3,0),C(0,﹣3)代入,
得:,解得:,
∴直线AC的解析式为:y=﹣x﹣3.
∵OA=OC=3,
∴∠OAC=∠OCA=45°.
过点E作EK⊥y轴于点K,
∵EG⊥AC,
∴∠KEG=∠KGE=45°,
∴EG==EK=OD,
设P(m,m2+2m﹣3),则E(m,﹣m﹣3),
∴PE=﹣m﹣3﹣(m2+2m﹣3)=﹣m2﹣3m,
∴PE+EG=PE+2OD=﹣m2﹣3m﹣2m=﹣m2﹣5m=﹣(m+)2+,
由题意有﹣3<m<0,且﹣3<﹣<0,﹣1<0,
当m=﹣时,PE+EG取最大值,PE+EG的最大值为;
②作EK⊥y轴于K,FM⊥y轴于M,记直线EG与x轴交于点N.
∵EK⊥y轴,PD⊥x轴,∠KEG=45°,
∴∠DEG=∠DNE=45°,
∴DE=DN.
∵∠KGE=∠ONG=45°,
∴OG=ON.
∵y=x2+2x﹣3的对称轴为直线x=﹣1,
∴MF=1,
∵∠KGF=45°,
∴GF==MF=.
∵∠FDG=45°,
∴∠FDN=∠DEG.
又∵∠FDG=∠DEG,
∴△DGF∽△EGD,
∴=,
∴DG2=FG•EG=×(﹣m)=﹣2m,
在Rt△ONG中,OG=ON=|OD﹣DN|=|OD﹣DE|=|﹣m﹣(m+3)|=|﹣2m﹣3|,OD=﹣m,
在Rt△ODG中,
∵DG2=OD2+OG2=m2+(2m+3)2=5m2+12m+9,
∴5m2+12m+9=﹣2m,
解得m1=﹣1,m2=﹣.
【点评】本题主要考查了运用待定系数法求一次函数和二次函数的解析式,一次函数、二次函数图象与几何图形结合,二次函数最值应用等知识,解题关键是运用数形结合的思想把代数和几何图形结合起来,利用点的坐标的意义表示线段的长度,从而求出线段之间的关系.
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