2022年河南省中考数学试卷(解析版)
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一、选择题(每小题3分,共30分)下列各小题均有四个选项,其中只有一个是正确的.
1.(3分)的相反数是( )
A. B.2 C.﹣2 D.
2.(3分)2022年北京冬奥会的奖牌“同心”表达了“天地合•人心同”的中华文化内涵.将这六个汉字分别写在某正方体的表面上,如图是它的一种展开图,则在原正方体中,与“地”字所在面相对的面上的汉字是( )
A.合 B.同 C.心 D.人
3.(3分)如图,直线AB,CD相交于点O,EO⊥CD,垂足为O.若∠1=54°,则∠2的度数为( )
A.26° B.36° C.44° D.54°
4.(3分)下列运算正确的是( )
A.2﹣=2 B.(a+1)2=a2+1
C.(a2)3=a5 D.2a2•a=2a3
5.(3分)如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,点E为CD的中点.若OE=3,则菱形ABCD的周长为( )
A.6 B.12 C.24 D.48
6.(3分)一元二次方程x2+x﹣1=0的根的情况是( )
A.有两个不相等的实数根 B.没有实数根
C.有两个相等的实数根 D.只有一个实数根
7.(3分)如图所示的扇形统计图描述了某校学生对课后延时服务的打分情况(满分5分),则所打分数的众数为( )
A.5分 B.4分 C.3分 D.45%
8.(3分)《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
9.(3分)如图,在平面直角坐标系中,边长为2的正六边形ABCDEF的中心与原点O重合,AB∥x轴,交y轴于点P.将△OAP绕点O顺时针旋转,每次旋转90°,则第2022次旋转结束时,点A的坐标为( )
A.(,﹣1) B.(﹣1,﹣) C.(﹣,﹣1) D.(1,)
10.(3分)呼气式酒精测试仪中装有酒精气体传感器,可用于检测驾驶员是否酒后驾车.酒精气体传感器是一种气敏电阻(图1中的R1),R1的阻值随呼气酒精浓度K的变化而变化(如图2),血液酒精浓度M与呼气酒精浓度K的关系见图3.下列说法不正确的是( )
A.呼气酒精浓度K越大,R1的阻值越小
B.当K=0时,R1的阻值为100
C.当K=10时,该驾驶员为非酒驾状态
D.当R1=20时,该驾驶员为醉驾状态
二、填空题(每小题3分,共15分)
11.(3分)请写出一个y随x的增大而增大的一次函数的表达式: .
12.(3分)不等式组的解集为 .
13.(3分)为开展“喜迎二十大、永远跟党走、奋进新征程”主题教育宣讲活动,某单位从甲、乙、丙、丁四名宣讲员中随机选取两名进行宣讲,则恰好选中甲和丙的概率为 .
14.(3分)如图,将扇形AOB沿OB方向平移,使点O移到OB的中点O′处,得到扇形A′O′B′.若∠O=90°,OA=2,则阴影部分的面积为 .
15.(3分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=2,点D为AB的中点,点P在AC上,且CP=1,将CP绕点C在平面内旋转,点P的对应点为点Q,连接AQ,DQ.当∠ADQ=90°时,AQ的长为 .
三、解答题(本大题共8个小题,共75分)
16.(10分)(1)计算:﹣()0+2﹣1;
(2)化简:÷(1﹣).
17.(9分)2022年3月23日下午,“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲,神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富相互配合进行授课,这是中国空间站的第二次太空授课,被许多中小学生称为“最牛网课”.某中学为了解学生对“航空航天知识”的掌握情况,随机抽取50名学生进行测试,并对成绩(百分制)进行整理,信息如下:
a.成绩频数分布表:
成绩x(分)
50≤x<60
60≤x<70
70≤x<80
80≤x<90
90≤x≤100
频数
7
9
12
16
6
b.成绩在70≤x<80这一组的是(单位:分):
70 71 72 72 74 77 78 78 78 79 79 79
根据以上信息,回答下列问题:
(1)在这次测试中,成绩的中位数是 分,成绩不低于80分的人数占测试人数的百分比为 .
(2)这次测试成绩的平均数是76.4分,甲的测试成绩是77分.乙说:“甲的成绩高于平均数,所以甲的成绩高于一半学生的成绩.”你认为乙的说法正确吗?请说明理由.
(3)请对该校学生“航空航天知识”的掌握情况作出合理的评价.
18.(9分)如图,反比例函数y=(x>0)的图象经过点A(2,4)和点B,点B在点A的下方,AC平分∠OAB,交x轴于点C.
(1)求反比例函数的表达式.
(2)请用无刻度的直尺和圆规作出线段AC的垂直平分线.(要求:不写作法,保留作图痕迹)
(3)线段OA与(2)中所作的垂直平分线相交于点D,连接CD.求证:CD∥AB.
19.(9分)开封清明上河图是依照北宋著名画家张择端的《清明上河图》建造的,拂云阁是园内最高的建筑.某数学小组测量拂云阁DC的高度,如图,在A处用测角仪测得拂云阁顶端D的仰角为34°,沿AC方向前进15m到达B处,又测得拂云阁顶端D的仰角为45°.已知测角仪的高度为1.5m,测量点A,B与拂云阁DC的底部C在同一水平线上,求拂云阁DC的高度(结果精确到1m.参考数据:sin34°≈0.56,cos34°≈0.83,tan34°≈0.67).
20.(9分)近日,教育部印发《义务教育课程方案》和课程标准(2022年版),将劳动从原来的综合实践活动课程中独立出来.某中学为了让学生体验农耕劳动,开辟了一处耕种园,需要采购一批菜苗开展种植活动.据了解,市场上每捆A种菜苗的价格是菜苗基地的倍,用300元在市场上购买的A种菜苗比在菜苗基地购买的少3捆.
(1)求菜苗基地每捆A种菜苗的价格.
(2)菜苗基地每捆B种菜苗的价格是30元.学校决定在菜苗基地购买A,B两种菜苗共100捆,且A种菜苗的捆数不超过B种菜苗的捆数.菜苗基地为支持该校活动,对A,B两种菜苗均提供九折优惠.求本次购买最少花费多少钱.
21.(9分)小红看到一处喷水景观,喷出的水柱呈抛物线形状,她对此展开研究:测得喷水头P距地面0.7m,水柱在距喷水头P水平距离5m处达到最高,最高点距地面3.2m;建立如图所示的平面直角坐标系,并设抛物线的表达式为y=a(x﹣h)2+k,其中x(m)是水柱距喷水头的水平距离,y(m)是水柱距地面的高度.
(1)求抛物线的表达式.
(2)爸爸站在水柱正下方,且距喷水头P水平距离3m.身高1.6m的小红在水柱下方走动,当她的头顶恰好接触到水柱时,求她与爸爸的水平距离.
22.(10分)为弘扬民族传统体育文化,某校将传统游戏“滚铁环”列入了校运动会的比赛项目.滚铁环器材由铁环和推杆组成.小明对滚铁环的启动阶段进行了研究,如图,滚铁环时,铁环⊙O与水平地面相切于点C,推杆AB与铅垂线AD的夹角为∠BAD,点O,A,B,C,D在同一平面内.当推杆AB与铁环⊙O相切于点B时,手上的力量通过切点B传递到铁环上,会有较好的启动效果.
(1)求证:∠BOC+∠BAD=90°.
(2)实践中发现,切点B只有在铁环上一定区域内时,才能保证铁环平稳启动.图中点B是该区域内最低位置,此时点A距地面的距离AD最小,测得cos∠BAD=.已知铁环⊙O的半径为25cm,推杆AB的长为75cm,求此时AD的长.
23.(10分)综合与实践
综合与实践课上,老师让同学们以“矩形的折叠”为主题开展数学活动.
(1)操作判断
操作一:对折矩形纸片ABCD,使AD与BC重合,得到折痕EF,把纸片展平;
操作二:在AD上选一点P,沿BP折叠,使点A落在矩形内部点M处,把纸片展平,连接PM,BM.
根据以上操作,当点M在EF上时,写出图1中一个30°的角: .
(2)迁移探究
小华将矩形纸片换成正方形纸片,继续探究,过程如下:
将正方形纸片ABCD按照(1)中的方式操作,并延长PM交CD于点Q,连接BQ.
①如图2,当点M在EF上时,∠MBQ= °,∠CBQ= °;
②改变点P在AD上的位置(点P不与点A,D重合),如图3,判断∠MBQ与∠CBQ的数量关系,并说明理由.
(3)拓展应用
在(2)的探究中,已知正方形纸片ABCD的边长为8cm,当FQ=1cm时,直接写出AP的长.
2022年河南省中考数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(每小题3分,共30分)下列各小题均有四个选项,其中只有一个是正确的.
1.(3分)的相反数是( )
A. B.2 C.﹣2 D.
【分析】直接利用相反数的定义得出即可.
【解答】解:的相反数是:.
故选:A.
【点评】此题主要考查了相反数的概念,正确把握相反数的定义是解题关键.
2.(3分)2022年北京冬奥会的奖牌“同心”表达了“天地合•人心同”的中华文化内涵.将这六个汉字分别写在某正方体的表面上,如图是它的一种展开图,则在原正方体中,与“地”字所在面相对的面上的汉字是( )
A.合 B.同 C.心 D.人
【分析】根据正方体的表面展开图找相对面的方法,一线隔一个,即可解答.
【解答】解:在原正方体中,与“地”字所在面相对的面上的汉字是人,
故选:D.
【点评】本题考查了正方体相对两个面上的问题,熟练掌握根据正方体的表面展开图找相对面的方法是解题的关键.
3.(3分)如图,直线AB,CD相交于点O,EO⊥CD,垂足为O.若∠1=54°,则∠2的度数为( )
A.26° B.36° C.44° D.54°
【分析】首先利用垂直的定义得到∠COE=90°,然后利用平角的定义即可求解.
【解答】解:∵EO⊥CD,
∴∠COE=90°,
∵∠1+∠COE+∠2=180°,
∴∠2=180°﹣∠1﹣∠COE=180°﹣54°﹣90°=36°.
故选:B.
【点评】本题主要考查了垂直的定义和平角的性质计算,要注意领会由垂直得直角这一要点.
4.(3分)下列运算正确的是( )
A.2﹣=2 B.(a+1)2=a2+1
C.(a2)3=a5 D.2a2•a=2a3
【分析】利用二次根式的减法的法则,完全平方公式,幂的乘方的法则,单项式乘单项式的法则对各项进行运算即可.
【解答】解:A、,故A不符合题意;
B、(a+1)2=a2+2a+1,故B不符合题意;
C、(a2)3=a6,故C不符合题意;
D、2a2•a=2a3,故D符合题意.
故选:D.
【点评】本题主要考查二次根式的化简,完全平方公式,幂的乘方,单项式乘单项式,解答的关键是对相应的运算法则的掌握.
5.(3分)如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,点E为CD的中点.若OE=3,则菱形ABCD的周长为( )
A.6 B.12 C.24 D.48
【分析】由菱形的性质可得出AC⊥BD,AB=BC=CD=DA,再根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得出CD的长,结合菱形的周长公式即可得出结论.
【解答】解:∵四边形ABCD为菱形,
∴AC⊥BD,AB=BC=CD=DA,
∴△COD为直角三角形.
∵OE=3,点E为线段CD的中点,
∴CD=2OE=6.
∴C菱形ABCD=4CD=4×6=24.
故选:C.
【点评】本题考查了菱形的性质以及直角三角形的性质,解题的关键是求出CD=6.
6.(3分)一元二次方程x2+x﹣1=0的根的情况是( )
A.有两个不相等的实数根 B.没有实数根
C.有两个相等的实数根 D.只有一个实数根
【分析】根据根的判别式进行判断即可.
【解答】解:在一元二次方程x2+x﹣1=0中,
a=1,b=1,c=﹣1,
∴Δ=b2﹣4ac=12﹣4×1×(﹣1)=1+4=5>0,
∴原方程有两个不相等的实数根.
故选:A.
【点评】本题主要考查根的判别式,解答的关键是明确当Δ<0时,原方程没有实数根;当Δ=0时,原方程有两个相等的实数根;当Δ>0时,原方程有两个不相等的实数根.
7.(3分)如图所示的扇形统计图描述了某校学生对课后延时服务的打分情况(满分5分),则所打分数的众数为( )
A.5分 B.4分 C.3分 D.45%
【分析】根据众数的定义求解即可.
【解答】解:由扇形统计图知,得4分的人数占总人数的45%,人数最多,
所以所打分数的众数为4分,
故选:B.
【点评】本题主要考查众数,求一组数据的众数的方法:找出频数最多的那个数据,若几个数据频数都是最多且相同,此时众数就是这多个数据.
8.(3分)《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
【分析】根据同底数幂的乘法先求出1亿,再求1兆即可.
【解答】解:1亿=104×104
=108,
1兆=104×104×108
=104+4+8
=1016,
故选:C.
【点评】本题考查了科学记数法﹣表示较大的数,掌握am•an=am+n是解题的关键.
9.(3分)如图,在平面直角坐标系中,边长为2的正六边形ABCDEF的中心与原点O重合,AB∥x轴,交y轴于点P.将△OAP绕点O顺时针旋转,每次旋转90°,则第2022次旋转结束时,点A的坐标为( )
A.(,﹣1) B.(﹣1,﹣) C.(﹣,﹣1) D.(1,)
【分析】由正六边形的性质可得A(1,),再根据由360°÷90°=4可知,每4次为一个循环,由2022÷4=505……2,可知点A2022与点A2重合,求出点A2的坐标可得答案.
【解答】解:∵边长为2的正六边形ABCDEF的中心与原点O重合,
∴OA=AB=2,∠BAO=60°,
∵AB∥x轴,
∴∠APO=90°,
∴∠AOP=30°,
∴AP=1,OP=,
∴A(1,),
∵将△OAP绕点O顺时针旋转,每次旋转90°,可知点A2与D重合,
由360°÷90°=4可知,每4次为一个循环,
∴2022÷4=505……2,
∴点A2022与点A2重合,
∵点A2与点A关于原点O对称,
∴A2(﹣1,﹣),
∴第2022次旋转结束时,点A的坐标为(﹣1,﹣),
故选:B.
【点评】本题主要考查了正六边形的性质,旋转的性质,含30°角的直角三角形的性质等知识,根据旋转的性质确定每4次为一个循环是解题的关键.
10.(3分)呼气式酒精测试仪中装有酒精气体传感器,可用于检测驾驶员是否酒后驾车.酒精气体传感器是一种气敏电阻(图1中的R1),R1的阻值随呼气酒精浓度K的变化而变化(如图2),血液酒精浓度M与呼气酒精浓度K的关系见图3.下列说法不正确的是( )
A.呼气酒精浓度K越大,R1的阻值越小
B.当K=0时,R1的阻值为100
C.当K=10时,该驾驶员为非酒驾状态
D.当R1=20时,该驾驶员为醉驾状态
【分析】观察图2可直接判断A、B,由K=10可算出M的值,从而判断C,观察图2可得R1=20时K的值,从而算出M的值,即可判断D.
【解答】解:由图2可知,呼气酒精浓度K越大,R1的阻值越小,故A正确,不符合题意;
由图2知,K=0时,R1的阻值为100,故B正确,不符合题意;
由图3知,当K=10时,M=2200×10×10﹣3=22(mg/100mL),
∴当K=10时,该驾驶员为酒驾状态,故C不正确,符合题意;
由图2知,当R1=20时,K=40,
∴M=2200×40×10﹣3=88(mg/100mL),
∴该驾驶员为醉驾状态,故D正确,不符合题意;
故选:C.
【点评】本题考查反比例函数的应用,解题的关键是读懂题意,能正确识图.
二、填空题(每小题3分,共15分)
11.(3分)请写出一个y随x的增大而增大的一次函数的表达式: 答案不唯一,如y=x .
【分析】根据一次函数的性质只要使一次项系数大于0即可.
【解答】解:例如:y=x,或y=x+2等,答案不唯一.
【点评】此题比较简单,考查的是一次函数y=kx+b(k≠0)的性质:
当k>0时,y随x的增大而增大;
当k<0时,y随x的增大而减小.
12.(3分)不等式组的解集为 2<x≤3 .
【分析】先解出每个不等式的解集,即可得到不等式组的解集.
【解答】解:,
解不等式①,得:x≤3,
解不等式②,得:x>2,
∴该不等式组的解集是2<x≤3,
故答案为:2<x≤3.
【点评】本题考查解一元一次不等式组,解答本题的关键是明确解一元一次不等式的方法.
13.(3分)为开展“喜迎二十大、永远跟党走、奋进新征程”主题教育宣讲活动,某单位从甲、乙、丙、丁四名宣讲员中随机选取两名进行宣讲,则恰好选中甲和丙的概率为 .
【分析】画树状图,共有12种可能的结果,其中恰好选中甲和丙的结果有2种,再由概率公式求解即可.
【解答】解:画树状图如下:
共有12种可能的结果,其中恰好选中甲和丙的结果有2种,
∴恰好选中甲和丙的概率为=,
故答案为:.
【点评】本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,适合于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.(3分)如图,将扇形AOB沿OB方向平移,使点O移到OB的中点O′处,得到扇形A′O′B′.若∠O=90°,OA=2,则阴影部分的面积为 + .
【分析】如图,设O′A′交于点T,连接OT.首先证明∠OTO′=30°,根据S阴=S扇形O′A′B′﹣(S扇形OTB﹣S△OTO′)求解即可.
【解答】解:如图,设O′A′交于点T,连接OT.
∵OT=OB,OO′=O′B′,
∴OT=2OO′,
∵∠OO′T=90°,
∴∠O′TO=30°,∠TOO′=60°,
∴S阴=S扇形O′A′B′﹣(S扇形OTB﹣S△OTO′)
=﹣(﹣×1×)
=+.
故答案为:+.
【点评】本题考查扇形的面积,解直角三角形等知识,解题的关键是学会割补法求阴影部分的面积.
15.(3分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=2,点D为AB的中点,点P在AC上,且CP=1,将CP绕点C在平面内旋转,点P的对应点为点Q,连接AQ,DQ.当∠ADQ=90°时,AQ的长为 或 .
【分析】分两种情况:当点Q在CD上,当点Q在DC的延长线上,利用勾股定理分别进行计算即可解答.
【解答】解:如图:
∵∠ACB=90°,AC=BC=2,
∴AB=AC=4,
∵点D为AB的中点,
∴CD=AD=AB=2,∠ADC=90°,
∵∠ADQ=90°,
∴点C、D、Q在同一条直线上,
由旋转得:
CQ=CP=CQ′=1,
分两种情况:
当点Q在CD上,
在Rt△ADQ中,DQ=CD﹣CQ=1,
∴AQ===,
当点Q在DC的延长线上,
在Rt△ADQ′中,DQ′=CD+CQ′=3,
∴AQ′===,
综上所述:当∠ADQ=90°时,AQ的长为或,
故答案为:或.
【点评】本题考查了勾股定理,旋转的性质,等腰直角三角形,分两种情况进行讨论是解题的关键.
三、解答题(本大题共8个小题,共75分)
16.(10分)(1)计算:﹣()0+2﹣1;
(2)化简:÷(1﹣).
【分析】(1)先算立方根、零指数幂、负整数指数幂,再算加减;
(2)先通分,把除化为乘,再分解因式约分.
【解答】解:(1)原式=3﹣1+
=;
(2)原式=÷
=•
=x+1.
【点评】本题考查实数运算和分式化简,解题的关键是掌握实数运算、分式运算的相关法则.
17.(9分)2022年3月23日下午,“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲,神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富相互配合进行授课,这是中国空间站的第二次太空授课,被许多中小学生称为“最牛网课”.某中学为了解学生对“航空航天知识”的掌握情况,随机抽取50名学生进行测试,并对成绩(百分制)进行整理,信息如下:
a.成绩频数分布表:
成绩x(分)
50≤x<60
60≤x<70
70≤x<80
80≤x<90
90≤x≤100
频数
7
9
12
16
6
b.成绩在70≤x<80这一组的是(单位:分):
70 71 72 72 74 77 78 78 78 79 79 79
根据以上信息,回答下列问题:
(1)在这次测试中,成绩的中位数是 78.5 分,成绩不低于80分的人数占测试人数的百分比为 44% .
(2)这次测试成绩的平均数是76.4分,甲的测试成绩是77分.乙说:“甲的成绩高于平均数,所以甲的成绩高于一半学生的成绩.”你认为乙的说法正确吗?请说明理由.
(3)请对该校学生“航空航天知识”的掌握情况作出合理的评价.
【分析】(1)根据中位数的定义求解即可,用不低于80分的人数除以被测试人数即可;
(2)根据中位数的意义求解即可;
(3)答案不唯一,合理均可.
【解答】解:(1)这次测试成绩的中位数是第25、26个数据的平均数,而第25、26个数据分别为=78.5(分),
所以这组数据的中位数是78.5分,
成绩不低于80分的人数占测试人数的百分比为×100%=44%,
故答案为:78.5,44%;
(2)不正确,
因为甲的成绩77分低于中位数78.5分,
所以甲的成绩不可能高于一半学生的成绩;
(3)测试成绩不低于80分的人数占测试人数的44%,说明该校学生对“航空航天知识”的掌握情况较好(答案不唯一,合理均可).
【点评】本题考查了中位数,频数分布表等知识,掌握中位数的定义及其意义是解决问题的关键.
18.(9分)如图,反比例函数y=(x>0)的图象经过点A(2,4)和点B,点B在点A的下方,AC平分∠OAB,交x轴于点C.
(1)求反比例函数的表达式.
(2)请用无刻度的直尺和圆规作出线段AC的垂直平分线.(要求:不写作法,保留作图痕迹)
(3)线段OA与(2)中所作的垂直平分线相交于点D,连接CD.求证:CD∥AB.
【分析】(1)直接把点A的坐标代入求出k即可;
(2)利用尺规作出线段AC的垂直平分线m即可;
(3)证明∠DCA=∠BAC,可得结论.
【解答】(1)解:∵反比例函数y=(x>0)的图象经过点A(2,4),
∴k=2×4=8,
∴反比例函数的解析式为y=;
(2)解:如图,直线m即为所求.
(3)证明:∵AC平分∠OAB,
∴∠OAC=∠BAC,
∵直线m垂直平分线段AC,
∴DA=DC,
∴∠OAC=∠DCA,
∴∠DCA=∠BAC,
∴CD∥AB.
【点评】本题考查作图﹣基本作图,反比例函数的性质,线段的垂直平分线的性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.
19.(9分)开封清明上河图是依照北宋著名画家张择端的《清明上河图》建造的,拂云阁是园内最高的建筑.某数学小组测量拂云阁DC的高度,如图,在A处用测角仪测得拂云阁顶端D的仰角为34°,沿AC方向前进15m到达B处,又测得拂云阁顶端D的仰角为45°.已知测角仪的高度为1.5m,测量点A,B与拂云阁DC的底部C在同一水平线上,求拂云阁DC的高度(结果精确到1m.参考数据:sin34°≈0.56,cos34°≈0.83,tan34°≈0.67).
【分析】延长EF交DC于点H,根据题意可得:∠DHF=90°,EF=AB=15米,CH=BF=AE=1.5米,设FH=x米,在Rt△DFH中,利用锐角三角函数的定义求出FH的长,然后在Rt△DHE中,利用锐角三角函数的定义列出关于x的方程,进行计算即可解答.
【解答】解:延长EF交DC于点H,
由题意得:
∠DHF=90°,EF=AB=15米,CH=BF=AE=1.5米,
设FH=x米,
∴EH=EF+FH=(15+x)米,
在Rt△DFH中,∠DFH=45°,
∴DH=FH•tan45°=x(米),
在Rt△DHE中,∠DEH=34°,
∴tan34°==≈0.67,
∴x≈30.1,
经检验:x≈30.1是原方程的根,
∴DC=DH+CH=30.1+1.5≈32(米),
∴拂云阁DC的高度约为32米.
【点评】本题考查了解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.
20.(9分)近日,教育部印发《义务教育课程方案》和课程标准(2022年版),将劳动从原来的综合实践活动课程中独立出来.某中学为了让学生体验农耕劳动,开辟了一处耕种园,需要采购一批菜苗开展种植活动.据了解,市场上每捆A种菜苗的价格是菜苗基地的倍,用300元在市场上购买的A种菜苗比在菜苗基地购买的少3捆.
(1)求菜苗基地每捆A种菜苗的价格.
(2)菜苗基地每捆B种菜苗的价格是30元.学校决定在菜苗基地购买A,B两种菜苗共100捆,且A种菜苗的捆数不超过B种菜苗的捆数.菜苗基地为支持该校活动,对A,B两种菜苗均提供九折优惠.求本次购买最少花费多少钱.
【分析】(1)设菜苗基地每捆A种菜苗的价格是x元,根据用300元在市场上购买的A种菜苗比在菜苗基地购买的少3捆,列方程可得菜苗基地每捆A种菜苗的价格是20元;
(2)设购买A种菜苗m捆,则购买B种菜苗(100﹣m)捆,根据A种菜苗的捆数不超过B种菜苗的捆数,得m≤50,设本次购买花费w元,有w=20×0.9m+30×0.9(100﹣m)=﹣9m+2700,由一次函数性质可得本次购买最少花费2250元.
【解答】解:(1)设菜苗基地每捆A种菜苗的价格是x元,
根据题意得:=+3,
解得x=20,
经检验,x=20是原方程的解,
答:菜苗基地每捆A种菜苗的价格是20元;
(2)设购买A种菜苗m捆,则购买B种菜苗(100﹣m)捆,
∵A种菜苗的捆数不超过B种菜苗的捆数,
∴m≤100﹣m,
解得m≤50,
设本次购买花费w元,
∴w=20×0.9m+30×0.9(100﹣m)=﹣9m+2700,
∵﹣9<0,
∴w随m的增大而减小,
∴m=50时,w取最小值,最小值为﹣9×50+2700=2250(元),
答:本次购买最少花费2250元.
【点评】本题考查分式方程和一次函数的应用,解题的关键是读懂题意,列出方程及函数关系式.
21.(9分)小红看到一处喷水景观,喷出的水柱呈抛物线形状,她对此展开研究:测得喷水头P距地面0.7m,水柱在距喷水头P水平距离5m处达到最高,最高点距地面3.2m;建立如图所示的平面直角坐标系,并设抛物线的表达式为y=a(x﹣h)2+k,其中x(m)是水柱距喷水头的水平距离,y(m)是水柱距地面的高度.
(1)求抛物线的表达式.
(2)爸爸站在水柱正下方,且距喷水头P水平距离3m.身高1.6m的小红在水柱下方走动,当她的头顶恰好接触到水柱时,求她与爸爸的水平距离.
【分析】(1)由抛物线顶点(5,3.2),设抛物线的表达式为y=a(x﹣5)2+3.2,用待定系数法可得抛物线的表达式为y=﹣x2+x+;
(2)当y=1.6时,﹣x2+x+=1.6,解得x=1或x=9,即得她与爸爸的水平距离为2m或6m.
【解答】解:(1)由题意知,抛物线顶点为(5,3.2),
设抛物线的表达式为y=a(x﹣5)2+3.2,将(0,0.7)代入得:
0.7=25a+3.2,
解得a=﹣,
∴y=﹣(x﹣5)2+3.2=﹣x2+x+,
答:抛物线的表达式为y=﹣x2+x+;
(2)当y=1.6时,﹣x2+x+=1.6,
解得x=1或x=9,
∴她与爸爸的水平距离为3﹣1=2(m)或9﹣3=6(m),
答:当她的头顶恰好接触到水柱时,与爸爸的水平距离是2m或6m.
【点评】本题考查二次函数的应用,解题的关键是读懂题意,把实际问题转化为数学问题.
22.(10分)为弘扬民族传统体育文化,某校将传统游戏“滚铁环”列入了校运动会的比赛项目.滚铁环器材由铁环和推杆组成.小明对滚铁环的启动阶段进行了研究,如图,滚铁环时,铁环⊙O与水平地面相切于点C,推杆AB与铅垂线AD的夹角为∠BAD,点O,A,B,C,D在同一平面内.当推杆AB与铁环⊙O相切于点B时,手上的力量通过切点B传递到铁环上,会有较好的启动效果.
(1)求证:∠BOC+∠BAD=90°.
(2)实践中发现,切点B只有在铁环上一定区域内时,才能保证铁环平稳启动.图中点B是该区域内最低位置,此时点A距地面的距离AD最小,测得cos∠BAD=.已知铁环⊙O的半径为25cm,推杆AB的长为75cm,求此时AD的长.
【分析】(1)本小题难度不大,方法颇多,方法1:如图1,过点B作EF∥CD,分别交AD于点E,交OC于点F.首先证明∠BOC+∠OBF=90°,∠ABE+∠BAD=90°;再根据B是切点得出∠OBA=90°.后面就很简单的证明出结论;方法2:如图2,延长OB交CD于点M.因为AB为⊙O的切线,所以根据切线性质得到,∠OBA=90°,∠ABM=90°.再根据四边形、三角形的内角和即可证明;方法3:如图3,过点B作BN∥AD,根据两直线平行,内错角相等和切线性质,可以很简单的证明问题;
(2)利用(1)中图1的辅助线即可解答.首先根据条件AB=75,cos∠BAD=,得到AE=45.再利用(1)证明出的,∠OBF=∠BAD,能得到四边形CDEF为矩形,所以DE=CF=5,从而得到AD=AE+ED=50cm.
【解答】( 1)证明:方法1:如图1,过点B作EF∥CD,分别交AD于点E,交OC于点F.
∵CD与⊙O相切于点C,
∴∠OCD=90°.
∵AD⊥CD,
∴∠ADC=90°.
∵EF∥CD,
∴∠OFB=∠AEB=90°,
∴∠BOC+∠OBF=90°,∠ABE+∠BAD=90°,
∵AB为⊙O的切线,
∴∠OBA=90°.
∴∠OBF+∠ABE=90°,
∴∠OBF=90°.
∴∠OBF+∠ABE=90°,
∴∠OBF=∠BAD,
∴∠BOC+∠BAD=90°;
方法2:如图2,延长OB交CD于点M.
∵CD与⊙O相切于点C,
∴∠OCM=90°,
∴∠BOC+∠BMC=90°,
∵AD⊥CD,
∴∠ADC=90°.
∵AB为⊙O的切线,
∴∠OBA=90°,
∴∠ABM=90°.
∴在四边形ABMD中,∠BAD+∠BMD=180°.
∵∠BMC+∠BMD=180°,
∴∠BMC=∠BAD.
∴∠BOC+∠BAD=90°;
方法3:如图3,过点B作BN∥AD,
∴∠NBA=∠BAD.
∵CD与⊙O相切于点C,
∴∠OCD=90°,
∵AD⊥CD,
∴∠ADC=90°.
∴AD∥OC,
∴BN∥OC,
∴∠NBO=∠BOC.
∵AB为OO的切线,
∴∠OBA=90°,
∴∠NBO+∠NBA=90°,
∴∠BOC+∠BAD=90°.
(2)解:如图1,在Rt△ABE中,
∵AB=75,cos∠BAD=,
∴AE=45.
由(1)知,∠OBF=∠BAD,
∴cos∠OBF=,
在Rt△OBF中,
∵OB=25,
∴BF=15,
∴OF=20.
∵OC=25,
∴CF=5.
∵∠OCD=∠ADC=∠CFE=90°,
∴四边形CDEF为矩形,
∴DE=CF=5,
∴AD=AE+ED=50cm.
【点评】本题重点考查切线的判定和性质,三角函数,解题关键是根据已知和所求问题,合理作出辅助线.是很好的中考题.
23.(10分)综合与实践
综合与实践课上,老师让同学们以“矩形的折叠”为主题开展数学活动.
(1)操作判断
操作一:对折矩形纸片ABCD,使AD与BC重合,得到折痕EF,把纸片展平;
操作二:在AD上选一点P,沿BP折叠,使点A落在矩形内部点M处,把纸片展平,连接PM,BM.
根据以上操作,当点M在EF上时,写出图1中一个30°的角: ∠EMB或∠CBM或∠ABP或∠CBM(任写一个即可) .
(2)迁移探究
小华将矩形纸片换成正方形纸片,继续探究,过程如下:
将正方形纸片ABCD按照(1)中的方式操作,并延长PM交CD于点Q,连接BQ.
①如图2,当点M在EF上时,∠MBQ= 15 °,∠CBQ= 15 °;
②改变点P在AD上的位置(点P不与点A,D重合),如图3,判断∠MBQ与∠CBQ的数量关系,并说明理由.
(3)拓展应用
在(2)的探究中,已知正方形纸片ABCD的边长为8cm,当FQ=1cm时,直接写出AP的长.
【分析】(1)由折叠的性质可得AE=BE=AB,∠AEF=∠BEF=90°,AB=BM,∠ABP=∠PBM,由锐角三角函数可求∠EMB=30°,即可求解;
(2)①由“HL”可证Rt△BCQ≌Rt△BMQ,可得∠CBQ=∠MBQ=15°;
②由“HL”可证Rt△BCQ≌Rt△BMQ,可得∠CBQ=∠MBQ;
(3)分两种情况讨论,由折叠的性质和勾股定理可求解.
【解答】解:(1)∵对折矩形纸片ABCD,
∴AE=BE=AB,∠AEF=∠BEF=90°,
∵沿BP折叠,使点A落在矩形内部点M处,
∴AB=BM,∠ABP=∠PBM,
∵sin∠BME==,
∴∠EMB=30°,
∴∠ABM=60°,
∴∠CBM=∠ABP=∠CBM=30°,
故答案为:∠EMB或∠CBM或∠ABP或∠CBM(任写一个即可);
(2)①由(1)可知∠CBM=30°,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC,∠BAD=∠C=90°,
由折叠可得:AB=BM,∠BAD=∠BMP=90°,
∴∠BM=BC,∠BMQ=∠C=90°,
又∵BQ=BQ,
∴Rt△BCQ≌Rt△BMQ(HL),
∴∠CBQ=∠MBQ=15°,
故答案为:15,15;
②∠MBQ=∠CBQ,理由如下:
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC,∠BAD=∠C=90°,
由折叠可得:AB=BM,∠BAD=∠BMP=90°,
∴∠BM=BC,∠BMQ=∠C=90°,
又∵BQ=BQ,
∴Rt△BCQ≌Rt△BMQ(HL),
∴∠CBQ=∠MBQ;
(3)由折叠的性质可得DF=CF=4cm,AP=PQ,
∵Rt△BCQ≌Rt△BMQ,
∴CQ=MQ,
当点Q在线段CF上时,∵FQ=1cm,
∴MQ=CQ=3cm,DQ=5cm,
∵PQ2=PD2+DQ2,
∴(AP+3)2=(8﹣AP)2+25,
∴AP=,
当点Q在线段DF上时,∵FQ=1cm,
∴MQ=CQ=5cm,DQ=3cm,
∵PQ2=PD2+DQ2,
∴(AP+5)2=(8﹣AP)2+9,
∴AP=,
综上所述:AP的长为cm或cm.
【点评】本题是四边形综合题,考查了矩形的性质,正方形的性质,折叠的性质,全等三角形的判定和性质,灵活运用这些性质解决问题是解题的关键.
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