2023年湖北省武汉市蔡甸区九年级五月调考数学试卷(含解析)
展开第I卷(选择题)
一、选择题(本大题共10小题,共30.0分。在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)
1. −12023的相反数是( )
A. 2023B. 12023C. −2023D. −12023
2. 下列图形是我国国产品牌汽车的标识,在这些汽车标识中,是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
3. 有五张背面完全相同的卡片,正面分别标有数字1、2、3、4、5,从中同时抽取两张,则下列事件为随机事件的是( )
A. 两张卡片的数字之和等于11B. 两张卡片的数字之和等于8
C. 两张卡片的数字之和大于或等于2D. 两张卡片的数字之和等于1
4. 如图是由5个大小相同的正方体组合而成的几何体,其左视图是( )
A.
B.
C.
D.
5. 计算(−3x)3的结果是( )
A. −27x3B. −9x3C. 9x3D. 27x3
6. 若点A(a,−2),B(b,−3),C(c,2)在反比例函数y=−m2−1x(m是常数)的图象上,则a,b,c的大小关系是( )
A. a>b>cB. a>c>bC. c>a>bD. b>a>c
7. 已知m,n是一元二次方程x2−3x+1=0的两根,则11+m2+11+n2的值为( )
A. 13B. 12C. 1D. 2
8. 甲、乙两车从A城出发前往B城.在整个行程中,两车离A城的距离y与时刻t的对应关系如图所示,则两图象交点的纵坐标是( )
A. 130B. 140C. 150D. 160
9. 如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=8,BC=6,半径为5的⊙O与AC,BC分别相切于点E,F,与AB交于点M,N,则MN的长为( )
A. 245 3
B. 485
C. 10− 5
D. 125 14
10. 若函数y=−x2+10x−16−|−x2+10x−16|,当自变量x分别取1,2,3,…,10这10个自然数时,各个函数值的和是( )
A. −30B. −58C. −60D. −116
第II卷(非选择题)
二、填空题(本大题共6小题,共18.0分)
11. 写出一个小于3的正无理数 .
12. 党的二十大报告提到,近十年来我国大约有960万贫困人口实现易地搬迁,960万用科学记数法表示为______ .
13. 初中毕业时,甲、乙、丙三位同学站成一排拍照留念,甲乙两人相邻的概率为______ .
14. 某数学兴趣小组开展了“笔记本电脑的张角大小、顶部边缘离桌面的高度与用眼舒适度关系”的实践探究活动.如图,当张角∠AOB=150°时,顶部边缘A处离桌面的高度AC的长为10cm,此时用眼舒适度不太理想,小组成员调整张角大小继续探究,最后联系黄金比知识,发现当张角∠A′OB=108°时(点A′是A的对应点),用眼舒适度较为理想,此时顶部边缘A′处离桌面的高度A′D的长为______ cm.(结果精确到1cm:参考数据:sin72°≈0.95,cs72°≈0.31,tan72°≈3.08)
15. 二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的大致图象如图所示,顶点坐标为(−2,−9a),下列结论:①abc>0;②16a−4b+c<0;③若方程ax2+bx+c=−1有两个根x1,x2,且x1
三、解答题(本大题共8小题,共72.0分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17. (本小题8.0分)
解不等式组x−2≥−5①3x
(1)解不等式①,得______ ;
(2)解不等式②,得______ ;
(3)把不等式①和②的解集在数轴上表示出来;
(4)原不等式组的解集是______ .
18. (本小题8.0分)
如图,D,E,F是△ABC边上的点,DE//BC,∠ADE=∠EFC.
(1)求证:∠A=∠CEF;
(2)若AD=2BD,写出直接S△CEFS△ABC的值.
19. (本小题8.0分)
某中学开展了“手机伴我健康行”主题活动.他们随机抽取部分学生进行“使用手机的目的”和“每周使用手机的时间”的问卷调查,将收集的数据整理后,绘制成了两幅不完整的统计图.已知“查资料”的人数是40人.
(1)本次调查的样本容量是______ ,在扇形统计图中,“玩游戏”对应的圆心角度数是______ 度,条形统计图中“每周使用手机的时间3小时以上”的人数是______ ;
(2)该校有学生1200人,估计每周使用手机时间在2小时以上(不含2小时)的人数.
20. (本小题8.0分)
如图,AB是⊙O的直径,AC是弦,D是AB的中点,CD与AB交于点E.F是AB延长线上的一点,且CF=EF.
(1)求证:CF为⊙O的切线;
(2)连接BD,取BD的中点G,连接AG.若CF=4,BF=2,求AG的长.
21. (本小题8.0分)
如图,在由小正方形组成的8×6的网格中,每个小正方形的顶点叫做格点,△ABC的三个顶点都是格点,仅用无刻度直尺在网格中作图,作图过程用虚线,作图结果用实线表示.
(1)如图1中,在AC上找点E,使AEEc=23,过点E作EF⊥AB,垂足为F;
(2)如图2,D是网格中的格点,在线段CD上找一点G,使得点G到AC的距离等于DG的长;在AC上找点P,连接BP,使得∠ABP=∠CAD.
22. (本小题10.0分)
如图,学校计划建造一块边长为40m的正方形花坛ABCD,分别取四边的中点E,F,G,H构成四边形EFGH,四边形EFGH部分种植甲种花,在正方形ABCD四个角落构造4个全等的矩形区域种植乙种花,剩余部分种草坪.设小矩形的AM边长为x m(AM≤AN),面积为y m2,已知种植甲种花50元/m2,乙种花80元/m2,草坪10元/m2,种植总费用为w元.
(1)直接写出y关于x的函数关系式以及w与y的函数解析式;
(2)当种植总费用为74880元时,求x的值;
(3)为了花坛的美观,设计小矩形的宽AM不小于长AN的13,求总费用的最小值.
23. (本小题10.0分)
如图1,在正方形ABCD中,点G是对角线BD上一点(不与点B,D重合),EG⊥BD交AB于E,连接DE,延长AB到F使得BF=AE,连接DE,CF,FG.
(1)直接写出DE与CF的关系;
(2)求∠CFG的度数;
(3)点G是DB延长线上一点,EG⊥BD交AB的延长线于点E,连接DE交BC于点H,若CH=kBH,如图2,其他条件不变,直接写出FGDG的值.
24. (本小题12.0分)
如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=kx−3(k≠0)与抛物线y=−x2相交于A,B两点(点A在点B的左侧),点B关于y轴的对称点为B′.
(1)当k=2时,直接写出A,B两点的坐标;
(2)连接OA,OB,AB′,BB′,若△B′AB的面积与△OAB的面积相等,求k的值;
(3)如图2,将原抛物线先向右平移1个单位,再向上平移1个单位得到新的抛物线,点P是y轴正半轴上一点,PM,PN与新抛物线均有唯一公共点M,N(异于原点),过点P的直线交抛物线于点E,G,交直线MN于点F,求PFPG+PFPE的值.
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:−12023的相反数是12023,
故选:B.
根据“只有符号不同的两个数叫做互为相反数”解答.
本题考查了相反数,掌握相反数的定义是关键.
2.【答案】C
【解析】解:A、图形旋转180度后两部分不重合,不是中心对称图形,故本选项不合题意;
B、图形旋转180度后两部分不重合,不是中心对称图形,故本选项不合题意;
C、图形旋转180度后两部分重合,是中心对称图形,故本选项符合题意;
D、图形旋转180度后两部分不重合,不是中心对称图形,故本选项不合题意.
故选:C.
根据中心对称图形的概念对各选项分析判断即可得解.
本题考查了中心对称图形的概念,判断是否为中心对称图形是要寻找对称中心,之后观察图形旋转180度后两部分是否重合.
3.【答案】B
【解析】解:A、两张卡片的数字之和等于11,是不可能事件;
B、两张卡片的数字之和等于8,是随机事件;
C、两张卡片的数字之和大于或等于2,是不可能事件;
D、两张卡片的数字之和等于1,是不可能事件;
故选:B.
根据事件发生的可能性大小判断.
本题考查的是必然事件、不可能事件、随机事件的概念.必然事件指在一定条件下,一定发生的事件.不可能事件是指在一定条件下,一定不发生的事件,不确定事件即随机事件是指在一定条件下,可能发生也可能不发生的事件.
4.【答案】B
【解析】解:从左边看,共有两列,从左到右第一列是一个小正方形,第二列是三个小正方形.
故选:B.
左视图是从左边看得出的图形,结合所给图形及选项即可得出答案.
此题考查了简单几何体的三视图,属于基础题,解答本题的关键是掌握左视图的观察位置.
5.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查了积的乘方.解题的关键是掌握积的乘方的运算方法,要注意理符号的变化.
根据积的乘方的法则进行计算即可.
【解答】
解:(−3x)3=−27x3,
故选:A.
6.【答案】A
【解析】解:∵反比例函数y=−m2−1x中,k=−m2−1<0,
∴此函数图象在二、四象限,
∵−3<−2<0,
∴点A(a,−2),B(b,−3)在第三象限,
∵函数图象在第四象限内y随x的增大而增大,
∴a>b>0,
∵2>0,
∴C(c,3)在第二象限,
∴c<0,
∴a、b、c的大小关系是a>b>c,
故选:A.
先根据函数解析式中的比例系数k确定函数图象所在的象限,再根据各象限内点的坐标特点及函数的增减性解答.
本题考查了由反比例函数图象的性质判断函数图象上点的坐标特征,同学们应重点掌握.关键是根据反比例函数的增减性解题.
7.【答案】C
【解析】解:∵m,n是一元二次方程x2−3x+1=0的两根,
∴m+n=3,mn=1,
∴11+m2+11+n2
=1+n2(1+m2)(1+n2)+1+m2(1+m2)(1+n2)
=m2+n2+2(mn)2+m2+n2+1
=(m+n)2−2mn+2(mn)2+(m+n)2−2mn+1,
=32−2×1+212+32−2×1+1
=1,
故选:C.
根据m,n是一元二次方程x2−3x+1=0的两根,可以得到m+n=3,mn=1,把式子进行变形,整体代入计算即可.
本题考查了根与系数的关系,牢记“两根之和等于−ba,两根之积等于ca”是解题的关键.
8.【答案】C
【解析】解:由题意可知,A,B两城相距300千米,甲车比乙车先出发1小时,却晚1小时到B城,
甲车的平均速度为:300÷(10−5)=60(千米/时),乙车的平均速度为:300÷(9−6)=100(千米/时),
设乙追上甲时,乙行驶的时间为x小时,则:
100x=60(x+1),
解得x=1.5,
1.5×100=150(km),
∴两图象交点的纵坐标是150.
故选:C.
根据图象分别求出两车的速度,再列方程解答即可.
此题主要考查了一次函数的应用,关键是正确从函数图象中得到正确的信息.
9.【答案】D
【解析】解:如图,连接OM,ON,OE,OF,OE,OF分别交AB于点P,点Q,过点O作OH⊥AB于点H,
则OE⊥AC,OF⊥BC,
∵∠ACB=90°,OE=OF,
∴四边形OECF是正方形,
∴CE=CF=OE=OF=5,
∵AC=8,BC=6,
∴AE=8−5=3,BF=6−5=1,
∵OE//BC,OF//AC,
∴△AEP∽△ACB,△BFQ∽△BCA,
∴PEBC=AEAC,QFAC=BFBC,
即PE6=38,QF8=16,
解得PE=94,QF=43,
∴OP=5−94=114,OQ=5−43=113,
∴PQ=OP×53=5512,
∵S△POQ=12OP⋅OQ=12PQ⋅OH,即114×113=5512OH,
∴OH=115,
在Rt△MOH中,
MH= OM2−OH2=6 145,
∴MN=2MH=12 145,
故选:D.
根据切线的性质,正方形的性质以及相似三角形的性质可求出OP,OQ,进而求出PQ,再根据三角形的面积可求出OH,由勾股定理可求出MH,由垂径定理可得MN.
本题考查圆周角定理、切线的性质以及勾股定理,掌握直角三角形的边角关系,圆周角定理,切线的性质以及相似三角形的性质是正确解答的前提.
10.【答案】C
【解析】解:令−x2+10x−16=0,
解得x1=2,x2=8,
∴2≤x≤8时,则|−x2+10x−16|=−(x2−10x+16),
∴y=0,
当x=1时,y=−x2+10x−16+|−x2+10x−16|=−14;
当x=9时,y=−x2+10x−16+|−x2+10x−16|=−14;
当x=10时,y=−x2+10x−16+|−x2+10x−16|=−32;
∴函数值的和为:−14−14−32=−60,
故选:C.
令−x2+10x−16=0,解得x1=2,x2=8,然后可得当2≤x≤8时函数值为0,再分别求出x=1,9,10时的函数值即可.
本题主要考查了函数图象上点坐标特征,通过去绝对值得到当2≤x≤8时y=0,是解决本题的关键.
11.【答案】π4
【解析】解:本题答案不唯一:如π4等.
故答案为:π4.
由于无理数是无限不循环小数,根据此定义即可找出一个比3小的无理数.
本题主要考查无理数的知识点,本题是一道开放性的试题,其中初中范围内学习的无理数有:π,2π等;开方开不尽的数;以及像0.1010010001…,等有这样规律的数.
12.【答案】9.6×106
【解析】解:960万=9600000=9.6×106.
故答案为:9.6×106.
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.当原数绝对值≥10时,n是正整数;当原数的绝对值<1时,n是负整数.
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.
13.【答案】23
【解析】解:画树状图如下:
共有6种等可能的结果,其中甲乙两位同学相邻的结果有4种,
∴甲乙两人相邻的概率为46=23,
故答案为:23.
画树状图,共有6种等可能的结果,其中甲乙两位同学相邻的结果有4种,再由概率公式求解即可.
此题考查的是用树状图法求概率.树状图法可以不重复不遗漏的列出所有可能的结果,适合两步或两步以上完成的事件;用到的知识点为:概率=所求情况数与总情况数之比.
14.【答案】19
【解析】解:∵∠AOB=150°,
∴∠AOC=180°−∠AOB=30°,
在Rt△AOC中,AC=10cm,
∴AO=2AC=20(cm),
由旋转得:AO=A′O=20cm,
∵∠A′OB=108°,
∴∠A′OD=180°−∠A′OB=72°,
在Rt△A′DO中,A′D=A′O⋅sin72°≈20×0.95=19(cm),
故答案为:19.
先利用平角定义求出∠AOC=30°,然后在Rt△AOC中,利用含30度角的直角三角形的性质求出AO的长,从而利用旋转的性质可得AO=A′O=20cm,再利用平角定义求出∠A′OD=72°,最后在Rt△A′DO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,熟练掌握锐角三角函数的定义是解题的关键.
15.【答案】②③④
【解析】解:∵抛物线的开口向上,则a>0,对称轴在y轴的左侧,则b>0,交y轴的负半轴,则c<0,
∴abc<0,①错误;
∵抛物线与x轴的交点在正、负两个半轴上,且对称轴为直线x=−2,
∴x=−4时,y<0,
∴16a−4b+c<0,故②正确;
∵抛物线的顶点坐标(−2,−9a),
∴−b2a=−2,4ac−b24a=−9a,
∴b=4a,c=−5a,
抛物线的解析式为y=ax2+4ax−5a,
抛物线y=ax2+4ax−5a交x轴于(−5,0),(1,0),
∴若方程a(x+5)(x−1)=−1两个根x1和x2且x1
∴−3<−5a<−2,
∴25故答案为:②③④.
根据抛物线图象判断参数符号判断①,根据x=−4时,y<0,可以判断②正确,由顶点坐标可得b=4a、c=−5a,进而判断③;由c=−5a,即可得到−3<−5a<−2,解不等式组即可判断④.
本题考查了二次函数图象与系数的关系:对于二次函数y=ax2+bx+c(a≠0),二次项系数a决定抛物线的开口方向和大小.当a>0时,抛物线向上开口;当a<0时,抛物线向下开口;一次项系数b和二次项系数a共同决定对称轴的位置.当a与b同号时(即ab>0),对称轴在y轴左;当a与b异号时(即ab<0),对称轴在y轴右.常数项c决定抛物线与y轴交点位置:抛物线与y轴交于(0,c).抛物线与x轴交点个数由△决定:Δ=b2−4ac>0时,抛物线与x轴有2个交点;Δ=b2−4ac=0时,抛物线与x轴有1个交点;Δ=b2−4ac<0时,抛物线与x轴没有交点.
16.【答案】3+ 172
【解析】解:∵四边形ABCD上是矩形,AE=1,ED=2,
∴BC=AD=3.
如图:以BC为斜边在BC上方构造等腰三角形OBC,则OB=OC=3 22,
以O为圆心,OB的长为半径作圆,
∵∠BEC=45°,
∴点E在⊙O上,连接OE,
则OE=3 22,
过点O作OG⊥BC于点G,延长GO交AD于点F,
则CG=OG=12BC=32,OF⊥AD,四边形ABGF、四边形CDFG均为矩形,
∴AB=FG,DF=CG=BG=AF=32,
∴EF=32−1=12,
在Rt△OEF中,
OF= OE2−EF2= (3 22)2−(12)2= 172,
∴FG=AB=OG+OF=32+ 172=3+ 172,
∴tan∠AEB=ABAE=3+ 1721=3+ 172.
故答案为:3+ 172.
根据矩形的性质可得BC=AD=3.以O为圆心,OB的长为半径作圆,∵∠BEC=45°,点E在⊙O上,连接OE,则OE=3 22,过点O作OG⊥BC于点G,延长GO交AD于点F,则CG=OG=12BC=32,OF⊥AD,四边形ABGF、四边形CDFG均为矩形,然后根据勾股定理及解三角形可得答案.
此题考查的是矩形的性质、解直角三角形、勾股定理等知识,正确作出辅助线,构造出等腰三角形是解决此题的关键.
17.【答案】x≥−3 x<2 −3≤x<2
【解析】解:(1)解不等式①,得:x≥−3;
(2)解不等式②,得:x<2;
(3)把不等式①和②的解集在数轴上表示出来为:
(4)原不等式组的解集为:−3≤x<2.
故答案为:(1)x≥−3;
(2)x<2;
(4)−3≤x<2.
分别解这两个不等式,把不等式①和②的解集在数轴上表示出来,找到解集的公共部分即可得到原不等式组的解集.
本题考查了解一元一次不等式组,在数轴上表示不等式的解集,体现了数形结合的思想,在数轴上找到解集的公共部分是解题的关键.
18.【答案】(1)证明:∵DE//BC,
∴∠ADE=∠ABC,
而∠ADE=∠EFC,
∴∠ABC=∠EFC,
∴EF//AB,
∴∠A=∠CEF;
(2)解:∵AD=2BD,
∴ADBD=2,
∴BDAB=13,
而EF//AB,
∴CEAC=13,△CEF∽△CAB,
∴S△CEFS△ABC=(CEAC)2=19.
【解析】(1)首先利用平行线的性质可以得到∠ADE=∠ABC,然后利用已知条件即可证明EF//AB,从而解决问题;
(2)利用相似三角形的性质即可求解.
此题主要考查了相似三角形的性质,同时也利用了平行线的性质,熟练掌握相似三角形的性质与判定是解题的关键.
19.【答案】100 126 32
【解析】解:(1)本次调查的样本容量是:40÷40%=100,
在扇形统计图中,“玩游戏”对应的圆心角度数是360°×(1−7%−18%−40%)=126°,
条形统计图中“每周使用手机的时间3小时以上”的人数是100−2−16−18−32=32,
故答案为:100,126,32;
(2)1200×32+32100=768(人),
答:估计每周使用手机时间在2小时以上(不含2小时)的有768人.
(1)根据“查资料”的人数是40人和所占的百分比,可以计算出样本容量,再根据扇形统计图中的数据可以计算出在扇形统计图中,“玩游戏”对应的圆心角度数;然后根据条形统计图中的数据,可以计算出条形统计图中“每周使用手机的时间3小时以上”的人数;
(2)根据条形统计图中的数据和(1)中的结果,可以计算出每周使用手机时间在2小时以上(不含2小时)的人数.
本题考查条形统计图、样本容量、用样本估计总体、扇形统计图,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.
20.【答案】解:(1)证明:如图,连接OC,OD.
∵OC=OD,
∴∠OCD=∠ODC,
∵FC=FE,
∴∠FCE=∠FEC,
∵∠OED=∠FEC,
∴∠OED=∠FCE,
∵AB是直径,D是AB的中点,
∴∠DOE=90°,
∴∠OED+∠ODC=90°,
∴∠FCE+∠OCD=90°,即∠OCF=90°,
∵OC是半径,
∴CF是⊙O的切线.
(2)解:过点G作GH⊥AB于点H.
设OA=OD=OC=OB=r,则OF=r+2,
在Rt△COF中,42+r2=(r+2)2,
∴r=3,
∵GH⊥AB,
∴∠GHB=90°,
∵∠DOE=90°,
∴∠GHB=∠DOE,
∴GH//DO,
∵G为BD的中点,
∴H为OB的中点,即BG=12BD,BH=12BO=32,GH=12OD=32,
∴AH=AB−BH=6−32=92,
∴AG= GH2+AH2= (32)2+(92)2=3 102.
【解析】本题属于圆综合题,考查了切线的判定,等腰三角形的性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造平行线解决问题,属于中考常考题型.
(1)如图,连接OC,OD.证明∠OCF=90°即可;
(2)设OA=OD=OC=OB=r,则OF=r+2,在Rt△COF中,42+r2=(r+2)2,可得r=3,证明GH//DO,可得BH=12BO=32,GH=12OD=32,由此即可解决问题.
21.【答案】解:(1)如图1中,点E,线段EF即为所求;
(2)如图2中,点G,点P即为所求.
【解析】(1)取格点P,Q,连接PQ交AC与点E,取格点W,连接WE交AB与点F,线段EF即为所求(AW=AE=2,利用等腰三角形的三线合一的性质,可得结论);
(2)取格点J,连接CJ,取CJ的中点K,连接AK交BC与点G,点G即为所求.取格点L,Q,连接LQ交AC与点P,连接BP,点P即为所求(证明△ABP∽ACB,可得结论).
本题考查作图−应用设计作图,解直角三角形,相似三角形的判定和性质,平行线等分线段定理等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.
22.【答案】解:(1)∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=AB=40m,∠A=90°,
∵E,F分别是AD,AB的中点,
∴AE=AF=20m,
∴∠AFE=45°,
∵AM=x m,
∴FM=(20−x)m,
∵四边形AMPN是矩形,
∴∠FMP=90°,
∴△FMP是等腰直角三角形,
∴AN=MP=(20−x)m,
∴y=x(20−x)=−x2+20x,
∵AM≤AN,
∴x≤20−x,
∴x≤10,
∴y关于x的函数关系式为:y=−x2+20x(0
∴EF=FG=GH=EH,∠EFG=90°,
∴四边形EFGH是正方形,且面积=12×40×40=800,
w=50×800+80×4(−x2+20x)+10[40×40−800−4(−x2+20x)]
=40000−320x2+6400x+10(800+4x2−80x)
=−280x2+5600x+48000;
(2)由题意得:−280x2+5600x+48000=74880,
解得:x=8或12(舍);
(3)由题意得:x≥13(20−x),
解得:x≥5,
由(1)知:0
【解析】(1)先根据长方形的面积=长×宽可得:y关于x的函数关系式,根据w=种植甲的费用+种植乙的费用+种植丙的费用可得:w与y的函数解析式;
(2)根据种植总费用为74880元列方程:−280x2+5600x+48000=74880,解方程可得结论;
(3)根据AM不小于长AN的13列不等式,并结合(1)中x的取值可得答案.
本题考查二次函数的应用,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,利用二次函数的性质解答.
23.【答案】解:(1)DE=CF,DE//CF,理由如下:
∵BF=AE,∠DAB=∠CBF=90°,AD=BC,
∴△DAE≌△CBF(SAS),
∴DE=CF,∠DEA=∠CFB,
∴DE//CF;
(2)∵四边形ABCD是正方形,EG⊥BD,
∴∠DBE=45°,CD//EF,
∵EG⊥DB,
∴△EBG是等腰直角三角形,
∴EGBE= 22,∠CEF=∠EBD=45°,
∵CD//EF,CF//DE,
∴四边形DEFC为平行四边形,
∴EF=DC,
由正方形性质可知,△BCD是等腰直角三角形,
∴EFBD=CDBD= 22,
∴EFBD=EGBE,
又∵∠CEF=∠EBD=45°,
∴△BDE∽△EFG,
∴∠EFG=∠BDE,
∵四边形DEFC为平行四边形,
∴∠EFC=∠EDC,
即:∠EFG+∠CFG=∠BDE+∠BDC,
∴∠CFG=∠BDC=45°;
(3)由(2)可知:△EBG是等腰直角三角形,△BCD是等腰直角三角形,
∴设BG=a=GE,∠GBE=∠GEB=45°,
∴BE= 2a,∠DBE=∠GEF=135°,
∵DC//AB,
∴DCBE=CHBH=k,
∴DC= 2ak,
∴DB=2ak,
∵AE=BF,
∴AB=EF=CD,
∴DBEF=BEGE= 2,
∴△BDE∽△EFG,
∴DEFG= 2,
∵DE= DG2+EG2= (2ak+a)2+a2=a⋅ 4k2+4k+2,
∴FG=a⋅ 2k2+2k+1,
∴FGDG= 2k2+2k+12k+1.
【解析】(1)通过证明△DAE≌△CBF,可得DE=CF,∠DEA=∠CFB,可得结论;
(2)通过证明△BDE∽△EFG,可得∠EFG=∠BDE,由角的和差关系可求解;
(3)通过证明△BDE∽△EFG,可得DEFG= 2,由勾股定理可求FG的长,即可求解.
本题是相似形综合题,考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,等腰直角三角形的性质等知识,灵活运用这些性质解决问题是解题的关键.
24.【答案】解:(1)根据题意,得y=2x−3y=−x2,
整理得到x2+2x−3=0,
解方程,得x1=−3,x2=1,
当r=−3时,y=−9;当r=1时,y=−1;
∵点A在点B的左侧,
∴点A的坐标为(−3,−9),点B的坐标为(1,−1);
(2)∵A,B是抛物线y=−x2图象上的点,
设A(m,−m2),B(n,−n2),则B′(−n,−n2),
当k>0时,
根据题意,得y=kx−3y=−x2,
整理得到x2+kx−3=0,
∴m,n是x2+kx−3=0的两个根,
∴m+n=−k,mn=−3,
设直线y=kx−3与y轴的交点为D,则点D (0,−3),
∴S△OAB=12OD⋅(n−m)=32×(n−m),S△B′AB=12BB′⋅(yB′−yA)=12×2n×(−n2+m2),
∴32×(n−m)=12×2n×(−n2+m2)=12×2n×(m+n)(m−n),
∴3=−2n×(m+n)=2nk,
∴2nk=−mn,
∵n≠0,
∴m=−2k,n=k,
∴−2k×k=−3,
解得k= 62或k=− 62(舍去),
故k= 62.
当k<0时,
根据题意,得y=kx−3y=−x2,
整理得到x2+kx−3=0,
∴m,n是x2+kx−3=0的两个根,
∴m+n=−k,mn=−3,
设直线y=kx−3与y轴的交点为D,则点D (0,−3),
∴S△OAB=12OD⋅(n−m)=32×(n−m),S△B′AB=12BB′⋅(yA−yB′)=12×2n×(n2−m2),
∴32×(n−m)=12×2n×(n2−m2)=12×2n×(m+n)(n−m),
∴3=2n×(m+n)=−2nk,
∴−2nk=−mn,
∵n≠0,
∴m=2k,n=−3k,
∴2k×(−3k)=−3,
解得k=− 22或k= 22((舍去),
故k=− 22;
综上所述,k的值为 62或− 22;
(3)由题意得:新的抛物线解析式为y=−x2+2x,
设点M坐标为(m,−m2+2m),点N坐标为(n,−n2+2n),
设lPM:y=k1(x−m)−m2+2m,
y=−x2+2xy=k1(x−m)−m2+2m,
则:x2+(k1−2)x−k1m−m2+2m=0的两根为m,
∴2m=2−k1,
∴k1=2−2m,
∴lPM:y=(2−2m)x+m2,
同理lPN:y=(2−2n)x+n2,
∴m2=n2,
∴m=−n,P(0,n2),
∴M(−n,−n2−2n),N(n,−n2+2n),
∴lMN:y=2x−n2,
设:lPE:y=kx+n2,
∴y=2x−n2y=kx+n2,
∴xE=2n22−k,
y=−x2+2xy=kx+n2,
∴x2+(k−2)x+n2=0的两根为xE,xG,
xE+xG=2−kxE⋅xG=n2,
∴PFPG+PFPE=xExG+xExE=xE(xE+xG)xE⋅xG=2n22−K(2−K)n2=2n2n2=2
【解析】(1)解方程组y=2x−3y=−x2,整理得到x2+2x−3=0,解方程即可得到答案;
(2)分k<0和k>0,两种情形求解,①k>0时,设A(m,−m2),B(n,−n2),直线y=kx−3与y轴的交点为D,S△OAB=12OD⋅(n−m)=32×(n−m),S△B′AB=12BB′⋅(yB′−yA)=12×2n×(−n2+m2),∴32×(n−m)=12×2n×(−n2+m2)=12×2n×(m+n)(m−n),再结合根与系数关系求出k的值,②同理可求k<0的情况;
(3)利用待定系数法及一元二次方程根与系数关系,求出点E,G两点横坐标之间的关系,求出结论.
本题考查了抛物线与一次函数的交点问题,待定系数法,一元二次方程根与系数关系定理,熟练掌握二次函数与一次函数的交点,及其根与系数关系定理是解题的关键.
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