2023年山东省泰安市东平县东岳中学中考数学二模试卷(含解析)
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一、选择题(本大题共12小题,共48.0分。在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)
1. −2的相反数是( )
A. 2 B. −2 C. −12 D. 12
2. 下列等式成立的是( )
A. 3a⋅4a=12a B. (ab2)−2=a2b4 C. (a−3b)2=a−6b2 D. (a3b2)0=0
3. 下列绿色能源图标中既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
4. 不等式组x+2>03−x≥0的解在数轴上表示正确的是( )
A. B.
C. D.
5. 将一副三角板(∠EDF=30°,∠C=45°)按如图所示的方式摆放,使得点D在三角板的一边AC上,且DE//AB,则∠DMC等于( )
A. 60°
B. 75°
C. 90°
D. 105°
6. 若关于x的方程3−2xx−3−mx−23−x=−1的解为非负数,则m的取值范围是( )
A. m≥1 B. m>1且m≠53 C. m>1 D. m≥1且m≠5
7. 在2021年初中毕业生体育测试中,某校随机抽取了10名男生的引体向上成绩,将这组数据整理后制成如下统计表:
成绩(次)
12
11
10
9
人数(名)
1
3
4
2
关于这组数据的结论不正确的是( )
A. 中位数是10.5 B. 平均数是10.3 C. 众数是10 D. 方差是0.81
8. 某学校有x间男生宿舍和y个男生,若每间宿舍住8个人,则还多4个人无法安置;若每间宿舍安排10个人,则还多6张空床位,据此信息列出方程,下列4个方程中正确的是( )
①8x−4=10x+6;②y−48=y+610;③y+48=y−610;④8x+4=10x−6.
A. ①③ B. ②④ C. ①② D. ③④
9. 如图,△ABC内接于⊙O,AD是⊙O的直径.若∠CAD=∠B,AD=8,则AC的长为( )
A. 5
B. 4 2
C. 5 2
D. 4 3
10. 如图,在四边形ABCD中,AB//CD,AB⊥BD,AB=5,BD=4,CD=3,点E是AC的中点,则BE的长为( )
A. 2
B. 52
C. 5
D. 3
11. 如图,二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象与x轴交于A,B两点,与y轴的正半轴交于点C,它的对称轴为直线x=−1,有下列结论:
①abc<0;②4ac−b2<0;③c−a>0;④当x=−n2−2时,y≥c;⑤若x1,x2(x1
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
12. 如图,正方形ABCD中,AB=2 5,O是BC边的中点,点E是正方形内一动点,OE=2,连接DE,将线段DE绕点D逆时针旋转90°得DF,连接AE,CF.则线段OF长的最小值( )
A. 2 5 B. 5+2 C. 2 10−2 D. 5 2−2
二、填空题(本大题共6小题,共24.0分)
13. 《2021年国民经济和社会发展统计公报》显示,2021年我国经济规模突破110万亿元,达到114.4万亿元.稳居全球第二大经济体,将114.4万亿用科学记数法表示为______ .
14. 如图,轮船在A处观测灯塔C位于北偏西70°方向上,轮船从A处以每小时20海里的速度沿南偏西50°方向匀速航行,2小时后到达码头B处,此时,观测灯塔C位于北偏西25°方向上,则灯塔C与码头B的距离是______海里.(结果保留根号)
15. 如图,在扇形AOB中,∠AOB=120°,半径OC交弦AB于点D,且OC⊥AO,若OA=6,则阴影部分的面积为______.
16. 如图,点A,B在反比例函数y=kx(k>0)的图象上,点A的横坐标为2,点B的纵坐标为1,OA⊥AB,则k的值为______.
17. 如图,∠BOD=45°,BO=DO,点A在OB上,四边形ABCD是矩形,连接AC,BD交于点E,连接OE交AD于点F.下列4个判断:①OE⊥BD;②∠ADB=30°;③DF= 2AF;④若点G是线段OF的中点,则△AEG为等腰直角三角形,其中,判断正确的是______ .(填序号)
18. 如图所示的数阵叫“莱布尼兹调和三角形”,它们是由正整数的倒数组成的,第n行有n个数且两端的数均为1n(n≥2),每个数是它下一行左右相邻两数的和,如:11=12+12,12=13+16,13=14+112…,那么第7行第3个数字是______ .
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)
(1)先化简,再求值:a−1a+2⋅a2−4a2−2a+1÷1a2−1,其中a满足a2−a=0;
(2)解不等式1+x2−2x+13≤1.
20. (本小题10.0分)
我区某中学根据《德州市中小学生课后服务实施意见》,积极开展课后延时服务活动,提供了以下课后社团活动项目:A:篮球;B:乒乓球;C:长绳;D:舞蹈.为了解学生最喜欢哪一种活动项目,随机抽取了部分学生进行调查,并将调查结果绘制成了两幅不完整的统计图,请回答下列问题:
(1)这次被调查的学生共有______人;
(2)请你将条形统计图(2)补充完整;
(3)七年级三班的甲、乙、丙、丁四位同学都喜欢乒乓球,但是每个社团给同一个班级只有两个名额,现决定从这四名同学中任选两名加入乒乓球社团,求恰好选中甲、乙两位同学的概率.(用树状图或列表法解答)
21. (本小题10.0分)
如图,已知直线y=kx+b(k≠0)与双曲线y=6x相交于A(m,3)、B(3,n)两点.
(1)求直线AB的解析式;
(2)连接AO并延长交双曲线于点C,连接BC交x轴于点D,连接AD,求△ABD的面积.
22. (本小题12.0分)
某书店在图书批发中心选购A,B两种科普书,A种科普书每本进价比B种科普书每本进价多10元,若用4800元购进A种科普书的数量是用2000元购进B种科普数量的2倍.
(1)求A、B两种科普书每本进价各是多少元;
(2)该书店计划A种科普书每本售价为90元,B种科普书每本售价为58元,购进A种科普书的数量比购进B种科普书的数量的13还多4本,若A,B两种科普书全部售出,使总获利超过1500元,则至少购进B种科普书多少本?
23. (本小题12.0分)
如图所示,AB是△ABC外接圆⊙O的直径,过⊙O外一点D作BC的平行线分别交AC,AB于点G,E,交⊙O于点F,连接DB,CF,∠BAC=∠D.
(1)求证:BD是⊙O的切线;
(2)若点E是OA的中点,CF平分∠ACB,设BD=18,求DE的长.
24. (本小题12.0分)
抛物线y=ax2+bx+3过点A(−1,0),点B(3,0),顶点为C,与y轴相交于点D.点P是该抛物线上一动点,设点P的横坐标为m(0
(2)如图1,连接BD,PB,PD,若△PBD的面积为3,求m的值;
(3)连接AC,过点P作PM⊥AC于点M,是否存在点P,使得PM=2CM.如果存在,请求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
25. (本小题12.0分)
某校数学兴趣学习小组在一次活动中,对一些特殊几何图形具有的性质进行了如下探究:
(1)发现问题:如图1,在等腰△ABC中,AB=AC,点M是边BC上任意一点,连接AM,以AM为腰作等腰△AMN,使AM=AN,∠MAN=∠BAC,连接CN.求证:∠ACN=∠ABM;
(2)类比探究:如图2,在等腰△ABC中,∠B=30°,AB=BC,AC=8,点M是边BC上任意一点,以AM为腰作等腰△AMN,使AM=MN,∠AMN=∠B.在点M运动过程中,AN是否存在最小值?若存在,求出最小值,若不存在,请说明理由;
(3)拓展应用:如图3,在正方形ABCD中,点E是边BC上一点,以DE为边作正方形DEFG,H是正方形DEFG的中心,连接CH,DH.若正方形DEFG的边长为8,CH=3 2,求△CDH的面积.
答案和解析
1.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查了相反数的意义,一个数的相反数就是在这个数前面添上“−”号:一个正数的相反数是负数,一个负数的相反数是正数,0的相反数是0.不要把相反数的意义与倒数的意义混淆.
根据一个数的相反数就是在这个数前面添上“−”号,求解即可.
【解答】
解:−2的相反数是:−(−2)=2,
故选:A.
2.【答案】C
【解析】解:A、原式=12a2,不合题意;
B、原式=a−2b−4,不合题意;
C、原式=a−6b2,符合题意;
D、原式=1,不合题意;
故选:C.
A、根据单项式乘单项式的运算法则计算解答判断即可;
B、根据幂的乘方与积的乘方的运算法则计算判断即可;
C、根据幂的乘方与积的乘方的运算法则计算判断即可;
D、根据零指数幂的运算法则计算判断即可.
此题考查的是单项式乘单项式的运算、幂的乘方与积的乘方的运算、零指数幂的运算,掌握其运算法则是解决此题的关键.
3.【答案】B
【解析】解:A.不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故A选项不合题意;
B.既是轴对称图形又是中心对称图形,故B选项符合题意;
C.不是轴对称图形,是中心对称图形,故C选项不合题意;
D.是轴对称图形,不是中心对称图形,故D选项不合题意;
故选:B.
根据轴对称图形和中心对称图形的定义:如果一个平面图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形就叫做轴对称图形;中心对称图形的定义:把一个图形绕着某一个点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形叫做中心对称图形,这个点就是它的对称中心,进行逐一判断即可.
本题主要考查了轴对称图形和中心对称图形,解题的关键在于能够熟练掌握轴对称图形和中心对称图形的定义.
4.【答案】A
【解析】解:由x+2>0得x>−2,
由3−x≥0得x≤3,
所以不等式组的解集为−2
分别求出每一个不等式的解集,根据口诀:同大取大、同小取小、大小小大中间找、大大小小找不到确定不等式组的解集.
本题考查的是解一元一次不等式组,正确求出每一个不等式解集是基础,熟知“同大取大;同小取小;大小小大中间找;大大小小找不到”的原则是解答此题的关键.
5.【答案】B
【解析】解:∵DE//AB,
∴∠1=∠B=45°,
∵∠EDF=30°,
∴∠DMC=∠EDF+∠1=30°+45°=75°,
故选:B.
根据平行线的性质得出∠1=45°,进而利用三角形外角性质解答即可.
此题考查平行线的性质,关键是根据两直线平行,同位角相等解答.
6.【答案】B
【解析】解:3−2xx−3−mx−23−x=−1,
分式变形得,3−2xx−3+mx−2x−3=−1,
分式加减得,mx−2x+1x−3=−1,
合并同类项得,(m−2)x+1x−3=−1,
去分母得,(m−2)x+1=3−x且x≠3,
移项得,(m−1)x=2,
∴x=2m−1,且m−1≠0,即m≠1,
∵解为非负数,
∴x=2m−1≥0,
∴m−1>0,
∴m>1,
∵x≠3,
∴2m−1≠3,解得:m≠53,
∴m>1且m≠53,
故选:B.
根据解分式方程的方法,用含m的式子表示x的值,再根据解为非负数即可求解.
本题主要考查解分式方程,及根据分式方程的根求参数,掌握分式方程的解法是解题的关键.
7.【答案】A
【解析】解:根据题目给出的数据,可得:
中位数是10+102=10(分),
平均数为:12×1+11×3+10×4+9×21+3+4+2=10.3,
∵10出现了4次,出现的次数最多,
∴众数是10;
方差是:110[(12−10.3)2+3×(11−10.3)2+4×(10−10.3)2+2×(9−10.3)2]=0.81.
这组数据的结论不正确的是A.
故选:A.
根据中位数,平均数,众数,方差的性质分别计算出结果,然后判判断即可.
本题考查的是平均数,众数,中位数和方差,熟练掌握平均数,众数,中位数,方差的计算公式是解题的关键.
8.【答案】B
【解析】解:按照男生人数不变列出方程8x+4=10x−6;
按照男生宿舍间数不变列出方程y−48=y+610.
∴正确的方程是②④.
故选:B.
分别按照男生人数不变(男生宿舍间数不变),可列出关于x(y)的一元一次方程,此题得解.
本题考查了由实际问题抽象出一元一次方程,找准等量关系,正确列出一元一次方程是解题的关键.
9.【答案】B
【解析】解:∵AD是⊙O的直径,
∴∠ACD=90°,
∴∠ADC+∠CAD=90°,
∵∠CAD=∠B,
∴∠ADC+∠B=90°,
∵AC=AC,
∴∠ADC=∠B,
∴∠ADC=45°=∠B,
∴△ACD是等腰直角三角形,
∴AC=AD 2=8 2=4 2,
故选:B.
连接CD,由AD是⊙O的直径,得∠ACD=90°,又∠CAD=∠B,可得∠ADC+∠B=90°,而∠ADC=∠B,故△ACD是等腰直角三角形,即可求出答案.
本题考查圆的性质及应用,解题的关键是掌握圆周角定理和等腰直角三角形三边的关系.
10.【答案】C
【解析】解:过点C作CF⊥AB的延长线于点F,如图所示:
∵AB//CD,AB⊥BD,
∴CD⊥BD,
∵CF⊥AB,
∴CF⊥CD,
∴BD//CF,
∴四边形BFCD是矩形,
∴BF=CD=3,CF=BD=4,
在Rt△BCF中,BC= CF2+BF2= 32+42=5,
在Rt△AFC中,AC= AF2+CF2= (AB+BF)2+CF2=4 5,
∴BC=AB=5,
∴△ABC是等腰三角形,
∵点E是AC的中点,
∴BE⊥AC,
∵12AB⋅CF=12AC⋅BE,
∴12×5×4=12×4 5BE,
解得:BE= 5.
故选:C.
过点C作CF⊥AB的延长线于点F,根据题意可判断四边形BFCD是矩形,则有BF=CD=3,CF=BD=4,再由勾股定理求得BC=5,AC=4 5,从而可判断△ABC是等腰三角形,则有BE⊥AC,利用三角形的面积可求解.
本题主要考查矩形的判定与性质,等腰三角形的性质,勾股定理,解答的关键是求得AC的长度.
11.【答案】C
【解析】解:①∵开口向上,对称轴在y轴左侧,函数图象与y轴的交点在y轴的正半轴上,
∴a>0,b>0,c>0,
∴abc>0,故①错误,不符合题意;
②∵函数图象与x轴有2个交点,
∴b2−4ac>0,
∴4ac−b2<0,故②正确,符合题意;
③∵对称轴为x=−1,
∴−b2a=−1,
∴b=2a,
∵当x=−1时,y=a−b+c<0,
∴a−b+c=a−2a+c=c−a<0,
∴c ④∵对称轴为x=−1,且当x=0时,y=c,
∴x=−2时,y=c,当x<−1时,y随x的增大为减小,
∵−n2−2≤−2,得到当x=−n2−2时,y≥c,故④正确,符合题意;
⑤∵x1,x2(x1
∴函数y=ax2+bx+c与直线y=1的交点横坐标位m,n,
∵函数图象开口向上,
∴x1>m,x2
故选:C.
①由开口向上得到a>0,由对称轴在y轴左侧得到b>0,由函数图象与y轴的交点在y轴的正半轴上得到c>0,进而得到abc的正负情况;
②由函数图象与x轴的交点个数得到b2−4ac的正负;
③由对称轴为x=−1得到b=2a,然后由当x=−1时,y<0得到c−a的正负;
④由对称轴为x=−1和x=0时,y=c,得到x=−2时,y=c,再由−n2−2≤−2,得到当x=−n2−2时,y≥c;
⑤由方程的根得到函数与x轴的交点横坐标分别为x1,x2(x1
12.【答案】D
【解析】解:如图,连接DO,将线段DO绕点D逆时针旋转90°得DM,连接OF,FM,OM,
∵∠EDF=∠ODM=90°,
∴∠EDO=∠FDM,
∵DE=DF,DO=DM,
∴△EDO≌△FDM(SAS),
∴FM=OE=2,
∵正方形ABCD中,AB=2 5,O是BC边的中点,
∴OC= 5,
∴OD= (2 5)2+( 5)2=5,
∴OM= 52+52=5 2,
∵OF+MF≥OM,
∴OF≥5 2−2.
故选:D.
连接DO,将线段DO绕点D逆时针旋转90°得DM,连接OF,FM,OM,证明△EDO≌△FDM,可得FM=OE=2,由条件可得OM=5 2,根据OF+MF≥OM,即可得出OF的最小值.
本题考查图形的旋转,正方形的性质,勾股定理.解题的关键是掌握图形旋转的性质.
13.【答案】1.144×1014
【解析】解:114.4万亿=114400000000000=1.144×1014.
故答案为:1.144×1014.
科学记数法的表示形式为a×10n的形式,其中1≤|a|<10,n为整数.确定n的值时,要看把原数变成a时,小数点移动了多少位,n的绝对值与小数点移动的位数相同.
此题考查科学记数法的表示方法.科学记数法的表示形式为a×10n的形式,其中1≤|a|<10,n为整数,表示时关键要正确确定a的值以及n的值.
14.【答案】20 6
【解析】解:作BD⊥AC于点D.
∵∠CBA=25°+50°=75°,∠CAB=(90°−70°)+(90°−50°)=20°+40°=60°,
∴∠ABD=90°−∠DAB=30°,
∴∠CBD=∠CBA−∠ABD=75°−30°=45°.
在Rt△ABD中,∠CAB=60°,AB=2×20=40,
BD=AB⋅sin∠CAB=40⋅sin60°=40× 32=20 3.
在Rt△BCD中,∠CBD=45°,cosC=BDBC,
∴∠C=90−∠CBD=45°,
则BC=20 3 22BD=20 6(海里).
故答案为:20 6.
作BD⊥AC于点D,在Rt△ABD中,利用三角函数求得BD的长,然后在Rt△BCD中,利用三角函数即可求得BC的长.
本题考查的是解直角三角形的应用−方向角问题,正确求得∠CBD以及∠CAB的度数是解决本题的关键.
15.【答案】3 3+3π
【解析】解:∵∠AOB=120°,OA=OB,
∴∠A=∠OBA=30°,
∵OC⊥AO,
∴∠AOD=90°,
∴∠BOD=30°,
∴DO=DB,
在Rt△AOD中,OD= 33OA=6 33,OD=12AD,
∴BD=12AD,
∵S△AOD=12×6×6 33=6 3,
∴S△BOD=12S△AOD=3 3,
∴阴影部分的面积=S△AOD+S扇形BOC−S△BOD
=6 3+30⋅π×62360−3 3
=3 3+3π.
故答案为3 3+3π.
根据等腰三角形的性质得到∠A=∠OBA=30°,得到DO=DB,根据直角三角形的性质得到BD=12AD,根据三角形的面积公式得到S△BOD=12S△AOD=3 3,根据扇形和三角形的面积公式即可得到结论.
本题考查了扇形面积计算,求阴影面积的主要思路是将不规则图形面积转化为规则图形的面积.
16.【答案】8
【解析】解:过点A作AM⊥x轴于点M,过点B作BN⊥AM于N,
∵∠OAB=90°,
∴∠OAM+∠BAN=90°,
∵∠AOM+∠OAM=90°,
∴∠BAN=∠AOM,
∴△AOM∽△BAN,
∴AMBN=OMAN,
∵点A,B在反比例函数y=kx(k>0)的图象上,点A的横坐标为2,点B的纵坐标为1,
∴A(2,k2),B(k,1),
∴OM=2,AM=k2,AN=k2−1,BN=k−2,
∴k2k−2=2k2−1,
解得k1=2(舍去),k2=8,
∴k的值为8,
故答案为:8.
过点A作AM⊥x轴于点M,过点B作BN⊥AM于N,通过证得△AOM∽△BAN,即可得到关于k的方程,解方程即可求得.
本题考查了反比例函数图象上点的坐标特征,相似三角形的判定和性质,表示出点的坐标是解题的关键.
17.【答案】①③④
【解析】解:①∵四边形ABCD是矩形,
∴EB=ED,
∵BO=DO,
∴OE⊥BD,故①正确;
②∵∠BOD=45°,BO=DO,
∴∠ABD=12(180°−45°)=67.5°,
∴∠ADB=90°−27.5°=22.5°,故②错误;
③∵OE⊥BD,
∴∠BOE+∠OBE=90°,
∴∠BOE=∠BDA,
∵∠BOD=45°,∠OAD=∠DAB=90°,
∴∠ADO=45°,
∴AO=AD,
∴△AOF≌△ADB(ASA),
∴AF=AB,
连接BF,如图1,
∴BF= 2AF,
∵BE=DE,OE⊥BD,
∴OE是BE的垂直平分线,DF=BF,
∴DF= 2AF,故③正确;
④根据题意作出图形,如图2,
∵G是OF的中点,∠OAF=90°,
∴AG=OG,
∴∠AOG=∠OAG,
∵∠AOD=45°,OE平分∠AOD,
∴∠AOG=∠OAG=22.5°,
∴∠FAG=67.5°,
∵四边形ABCD是矩形,
∴EA=ED,
∴∠EAD=∠EDA=22.5°,
∴∠EAG=90°,
∵∠AGE=∠AOG+∠OAG=45°,
∴∠AEG=45°,
∴AE=AG,
∴△AEG为等腰直角三角形,故④正确;
∴判断正确的是①③④.
故答案为:①③④.
由矩形得EB=ED,再由等腰三角形的三线合一性质可判断①的正误;根据矩形的性质可得∠ADB=22.5°,便可判断②的正误;证明△AOF≌△ADB,得AF=AB,连接BF,由线段的垂直平分线得BF=DF,进而便可判断③的正误;由直角三角形斜边上的中线定理得AG=OG,进而求得∠AGE=45°,由矩形性质得ED=EA,进而得∠EAD=22.5°,再得∠EAG=90°,便可判断④的正误.
本题属于四边形的综合题,主要考查了矩形的性质,等腰三角形的性质,等腰直角三角形,全等三角形的判定与性质,线段垂直平分线的性质,关键是熟记这些图形的性质.
18.【答案】1105
【解析】解:设第n行第m个数为a(n,m),
由题意知a(6,1)=16,a(7,1)=17,
∴a(7,2)=a(6,1)−a(7,1)=16−17=142,
a(6,2)=a(5,1)−a(6,1)=15−16=130,
a(7,3)=a(6,2)−a(7,2)=130−142=1105,
故答案为:1105.
根据每个数是它下一行相邻两数的和,求出第5、6、7三行的第二个数,继而可得第7行的第3个数.
此题考查数字的变化规律,找出数字之间的运算规律,利用规律解决问题.
19.【答案】解:(1)a−1a+2⋅a2−4a2−2a+1÷1a2−1
=a−1a+2⋅(a+2)(a−2)(a−1)2×(a+1)(a−1)1
=(a−2)(a+1)
=a2−a−2,
∵a2−a=0,
∴原式=a2−a−2=−2;
(2)1+x2−2x+13≤1
3(1+x)−2(2x+1)≤6
3+3x−4x−2≤6,
3x−4x≤6−3+2,
−x≤5,
x≥−5.
【解析】(1)根据分式的混合运算法则即可化简,再将a2−a=0整体代入即可求解;
(2)去分母、去括号、移项、合并同类项,系数化为1即可.
本题考查了分式的化简求值,求解不等式解集的知识,掌握分式的混合运算法则以及不等式的解法,是解答本题的关键.
20.【答案】200
【解析】解:(1)这次被调查的学生共有:20÷36°360∘=200(人),
故答案为:200;
(2)喜欢C的学生有:200−20−80−40=60(人),
补全的条形统计图如右图所示;
(3)树状图如下所示:
由上可得,一共有12种可能性,其中恰好选中甲、乙两位同学的可能性有2种,
∴恰好选中甲、乙两位同学的概率为:212=16.
(1)根据A的度数和人数,可以计算出这次被调查的学生人数;
(2)根据(1)中的结果和条形统计图中的数据,可以计算出选择C的人数,然后即可将条形统计图补充完整;
(3)根据题意可以画出相应的树状图,然后即可计算出恰好选中甲、乙两位同学的概率.
本题考查列表法与树状图法、扇形统计图、条形统计图,利用数形结合的思想解答是解答本题的关键.
21.【答案】解:(1)∵直线y=kx+b(k≠0)与双曲线y=6x相交于A(m,3)、B(3,n)两点.
∴3m=3n=6,
∴m=n=2,
∴A(2,3),B(3,2),
把A(2,3),B(3,2)代入y=kx+b得2k+b=33k+b=2,
解得k=−1b=5,
∴直线AB的解析式为y=−x+5;
(2)∵AC经过原点O,且点A,C均在反比例函数的图象上,
∴A、C关于原点对称,
∵A(2,3),
∴C(−2,−3),
设直线BC的解析式为y=mx+n,
∴−2m+n=−33m+n=2,解得m=1n=−1,
∴直线BC为y=x−1,
令y=0,则x=1,
∴D(1,0),
∴S△ACD=S△AOD+S△COD=2×12×1×3=3,
∵BC= (3+2)2+(2+3)2=5 2,BD= (3−1)2+22=2 2,
∴CD=BC−BD=3 2,
∴CDBD=32,
∴S△ABD=23S△ACD=2.
【解析】(1)由反比例函数解析式求得A、B点的坐标,然后根据待定系数法即可求得直线AB的解析式;
(2)根据反比例函数的对称性求得C的坐标,即可根据待定系数法求得直线BC的解析式,从而求得D的坐标,利用三角形面积公式求得S△ACD=S△AOD+S△COD=3,根据勾股定理求得BC、BD的长,即可根据同高三角形面积的比等于底边的比求得△ABD的面积.
本题是反比例函数与一次函数的交点问题,考查了待定系数法求一次函数的解析式,反比例函数图象上点的坐标特征,反比例函数的对称性,三角形的面积以及勾股定理的应用等,求得交点坐标是解题的关键.
22.【答案】解:(1)设B种科普书每本进价为x元,则A种科普书每本进价为(x+10)元,
依题意,得:4800x+10=2×2000x,
解得:x=50,
经检验,x=50是原方程的解,且符合题意,
∴x+10=60.
答:A种科普书每本进价为60元,B种科普书每本进价为50元.
(2)设购进B种科普书m本,则购进A种科普书(13m+4)本,
依题意,得:(90−60)(13m+4)+(58−50)m>1500,
解得:m>7623,
又∵m为正整数,且为3的倍数,
∴m的最小值为78.
答:至少购进B种科普书78本.
【解析】(1)设B种科普书每本进价为x元,则A种科普书每本进价为(x+10)元,根据数量=总价÷单价结合用4800元购进A种科普书的数量是用2000元购进B种科普数量的2倍,即可得出关于x的分式方程,解之经检验后即可得出结论;
(2)设购进B种科普书m本,则购进A种科普书(13m+4)本,根据总利润=每本的利润×销售数量结合总获利超过1500元,即可得出关于m的一元一次不等式,解之即可得出m的取值范围,再结合m为正整数且为3的倍数,即可找出m的最小值.
本题考查了分式方程的应用以及一元一次不等式的应用,解题的关键是:(1)找准等量关系,正确列出分式方程;(2)根据各数量之间的关系,正确列出一元一次不等式.
23.【答案】(1)证明:∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∵DG//BC,
∴∠AGE=∠ACB=90°,
∴∠A+∠AEG=90°,
又∵∠A=∠D,∠AEG=∠DEB,
∴∠D+∠DEB=90°,
∴∠DBE=90°,
∴AB⊥BD,且AB为直径,
∴BD与⊙O相切.
(2)解:如图,连接OF,
∵CF平分∠ACB,
∴∠ACF=∠BCF,
∴AF=BF,
∵∠ACB=90°
∴∠AOF=∠BOF=90°,
∴OF⊥AB,
又∵AB⊥BD,
∴OF//BD,
∴△EOF∽△EBD,
∴OFBD=OEBE,
∵点E是OA的中点,
∴OE=12AO,
∴OEEB=13,
∴OF18=13,
∴OF=6,
∴OA=OB=OF=6,
∴BE=OE+OB=3+6=9,
∴DE= BD2+BE2= 182+92=9 5.
【解析】(1)证明∠ABD=90°,根据切线的判定可得BD与⊙O相切;
(2)连接OF,先根据垂径定理证明OF⊥AB,再证明△EFO∽△EDB,列比例式可得OF=6,即⊙O的半径为6,根据勾股定理可得DE的长.
此题考查了相似三角形的判定与性质,切线的判定,垂径定理,勾股定理等知识,解答本题需要我们熟练掌握切线的判定,第2问关键是证明△EFO∽△EDB.
24.【答案】解:(1)将点A(−1,0),点B(3,0)代入y=ax2+bx+3得:
a−b+3=09a+3b+3=0,
解得a=−1b=2.
∴抛物线的表达式为y=−x2+2x+3.
∵y=−x2+2x+3=−(x−1)2+4,
∴顶点C(1,4);
(2)∵y=−x2+2x+3,令x=0,则y=4,
∴点D(0,3),
设直线BD的解析式为y=sx+t,
∵点B(3,0),
∴3s+t=0t=3,
解得s=−1t=3.
∴直线BD解析式为y=−x+3,
过点P作PQ//y轴交BD于点Q,
设点P(m,−m2+2m+3),点Q(m,−m+3),
∴S△PBD=12×PQ×OB=12×3(−m2+2m+3+m−3)=−32m2+92m,
∵△PBD的面积为3,
∴−32m2+92m=3,
∴m1=1,m2=2,
∴m的值为1或2;
(3)∵在Rt△CMP中,PM=2CM,
∴tan∠MCP=PMCM=2,
设AC交y轴于点F,延长CP交x轴于G,连接GF,过点C作CE⊥x轴于点E,如图3,
∵A(−1,0),C(1,4),
∴AE=2,CE=4,
∴OA=1,OE=1,CE=4.
∴OA=OE,AC= AE2+CE2=2 5.
Rt△AEC中,tan∠CAE=2,tan∠ACE=12,
∵tan∠MCP=tan∠CAE,
∴∠MCP=∠CAE,
∴GA=GC,
∴△GAC是等腰三角形,
∵FO⊥AB,CE⊥AB,
∴FO//CE,
∴OF=12CE=2,F为AC的中点.
∵△GAC是等腰三角形,GA=GC,
∴GF⊥AC.
∵FO⊥AG,
∴△AFO∽△FGO.
∴AOFO=OFOG,
∴12=2OG,
∴OG=4.
∴G(4,0),
设直线CG的解析式为y=kx+n,
∴k+n=44k+n=0,
解得k=−43n=163.
∴直线CG的解析式为y=−43x+163.
∴y=−43x+163y=−x2+2x+3,
解得x1=1y1=4,x2=73y2=209,
∴P(73,209).
【解析】(1)利用待定系数法可以确定抛物线的解析式,利用配方法可得抛物线的顶点坐标;
(2)利用待定系数法求出直线BD解析式为y=−x+3,过点P作PQ//y轴交BD于点Q,设点P(m,−m2+2m+3),点Q(m,−m+3),根据△PBD的面积为3,可得出关于m的方程,解方程即可得到m的值;
(3)设AC交y轴于点F,延长CP交x轴于G,连接GF,过点C作CE⊥x轴于点E,可得tan∠MCP=tan∠CAE,则∠MCP=∠CAE,△GAC是等腰三角形,证明△AFO∽△FGO,根据相似三角形的性质可得OG=4,G(4,0),求出直线CG的解析式为为y=−43x+163,联立得方程组,解方程组即可求得点P的坐标.
本题是二次函数的综合题,主要考查了待定系数法确定函数的解析式,配方法求抛物线的顶点坐标,三角形的面积,等腰三角形的判定和性质,三角形相似的判定与性质.熟练掌握二次函数图象和性质,灵活运用数形结合思想,方程思想是解题的关键.
25.【答案】(1)证明:∵∠BAC=∠MAN,
∴∠BAC−∠CAM=∠MAN−∠CAM,即∠BAM=∠CAN,
∵AB=AC,AM=AN,
∴△ABM≌△ACN(SAS),
∴∠ACN=∠ABM;
(2)解:AN存在最小值,理由如下:
如图2,连接CN,
∵AM=MN,AB=BC,
∴AMMN=ABBC,
又∵∠AMN=∠B,
∴△ABC∽△AMN,
∴AMAB=ANAC,∠BAC=∠MAN,
∴∠BAC−∠MAC=∠MAN−∠MAC,即∠BAM=∠CAN,
∴△ABM∽△ACN,
∴∠ACN=∠B=30°,
如图2,连接CN,过点A作AH⊥CN,交CN延长线于点H,
此时AN最小,最小值为AH,
Rt△ACH中,∠ACN=30°,
∴AH=12AC=12×8=4,
故AN存在最小值,最小值为4;
(3)解:连接BD,EH,过H作HQ⊥CD于Q,
∵H为正方形DEFG的中心,
∴DH=EH,∠DHE=90°,
∵四边形ABCD为正方形,
∴BC=CD,∠BCD=90°,
∴∠BDE+∠CDE=∠CDH+∠CDE=45°,
∴∠BDE=∠CDH,
∵BDCD=DEDH= 2,
∴△BDE∽△CDH,
∴∠DCH=∠DBC=45°,BE= 2CH=6,
设CE=x,则CD=x+6,
∵DE=8,
由勾股定理得:x2+(x+6)2=82,
解得:x= 23−3或x=− 23−3(舍),
∴CD= 23+3,
在Rt△CDH中,CQ=QH=3,
∴△CDH的面积为12×( 23+3)×3=3 23+92.
【解析】(1)证明△BAM≌△CAN(SAS),即可得出结论;
(2)证△ABC∽△AMN,得比例式,再证△ABM∽△ACN,得∠ABM=∠ACN=30°,则点N在∠ACN的边CN上运动,当AN⊥CN时,AN最小,进而得出结论;
(3)连接BD,证△DBE∽△DCH,得DBDC=BECH= 2,设EC=x,则BC=DC=6+x,在Rt△DCE中,由勾股定理得出方程,可得x的值,最后根据三角形的面积公式即可解决问题.
本题是四边形综合题目,考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,等腰直角三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质以及最小值问题等知识,本题综合性强,熟练掌握正方形的性质和等腰三角形的性质,证明三角形全等和三角形相似是解题的关键,属于中考常考题型.
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