2022年江苏省连云港市中考数学试卷(解析版)
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这是一份2022年江苏省连云港市中考数学试卷(解析版),共30页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
2022年江苏省连云港市中考数学试卷
一、选择题(本大题共有8小题,每小题3分,共24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,请将正确选项前的字母代号填涂在答题卡相应位置上)
1.(3分)﹣3的倒数是( )
A.﹣3 B.3 C.﹣ D.
2.(3分)下列图案中,是轴对称图形的是( )
A. B.
C. D.
3.(3分)2021年12月9日,“天宫课堂”正式开课,我国航天员在中国空间站首次进行太空授课,本次授课结束时,网络在线观看人数累计超过14600000人次.把“14600000”用科学记数法表示为( )
A.0.146×108 B.1.46×107 C.14.6×106 D.146×105
4.(3分)在体育测试中,7名女生仰卧起坐的成绩如下(次/分钟):38,42,42,45,43,45,45,则这组数据的众数是( )
A.38 B.42 C.43 D.45
5.(3分)函数y=中自变量x的取值范围是( )
A.x≥1 B.x≥0 C.x≤0 D.x≤1
6.(3分)△ABC的三边长分别为2,3,4,另有一个与它相似的三角形DEF,其最长边为12,则△DEF的周长是( )
A.54 B.36 C.27 D.21
7.(3分)如图,有一个半径为2的圆形时钟,其中每个刻度间的弧长均相等,过9点和11点的位置作一条线段,则钟面中阴影部分的面积为( )
A.π﹣ B.π﹣ C.π﹣2 D.π﹣
8.(3分)如图,将矩形ABCD沿着GE、EC、GF翻折,使得点A、B、D恰好都落在点O处,且点G、O、C在同一条直线上,同时点E、O、F在另一条直线上.小炜同学得出以下结论:①GF∥EC;②AB=AD;③GE=DF;④OC=2OF;⑤△COF∽△CEG.其中正确的是( )
A.①②③ B.①③④ C.①④⑤ D.②③④
二、填空题(本大题共8小题,每小题3分,共24分.不需要写出解答过程,请把答案直接填写在答题卡相应位置上)
9.(3分)计算:2a+3a= .
10.(3分)已知∠A的补角为60°,则∠A= °.
11.(3分)写出一个在1到3之间的无理数: .
12.(3分)若关于x的一元二次方程mx2+nx﹣1=0(m≠0)的一个解是x=1,则m+n的值是 .
13.(3分)如图,AB是⊙O的直径,AC是⊙O的切线,A为切点,连接BC,与⊙O交于点D,连接OD.若∠AOD=82°,则∠C= °.
14.(3分)如图,在6×6正方形网格中,△ABC的顶点A、B、C都在网格线上,且都是小正方形边的中点,则sinA= .
15.(3分)如图,一位篮球运动员投篮,球沿抛物线y=﹣0.2x2+x+2.25运行,然后准确落入篮筐内,已知篮筐的中心离地面的高度为3.05m,则他距篮筐中心的水平距离OH是 m.
16.(3分)如图,在▱ABCD中,∠ABC=150°.利用尺规在BC、BA上分别截取BE、BF,使BE=BF;分别以E、F为圆心,大于EF的长为半径作弧,两弧在∠CBA内交于点G;作射线BG交DC于点H.若AD=+1,则BH的长为 .
三、解答题(本大题共11小题,共102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)
17.(6分)计算(﹣10)×(﹣)﹣+20220.
18.(6分)解不等式2x﹣1>,并把它的解集在数轴上表示出来.
19.(6分)化简+.
20.(8分)为落实国家“双减”政策,某校为学生开展了课后服务,其中在体育类活动中开设了四种运动项目:A乒乓球,B排球,C篮球,D跳绳.为了解学生最喜欢哪一种运动项目,随机抽取部分学生进行调查(每位学生仅选一种),并将调查结果制成如下尚不完整的统计图表.
问卷情况统计表
运动项目
人数
A乒乓球
m
B排球
10
C篮球
80
D跳绳
70
(1)本次调查的样本容量是 ,统计表中m= ;
(2)在扇形统计图中,“B排球”对应的圆心角的度数是 °;
(3)若该校共有2000名学生,请你估计该校最喜欢“A乒乓球”的学生人数.
21.(10分)“石头、剪子、布”是一个广为流传的游戏,规则是:甲、乙两人都做出“石头”“剪子”“布”3种手势中的1种,其中“石头”赢“剪子”,“剪子”赢“布”,“布”赢“石头”,手势相同不分输赢.假设甲、乙两人每次都随意并且同时做出3种手势中的1种.
(1)甲每次做出“石头”手势的概率为 ;
(2)用画树状图或列表的方法,求乙不输的概率.
22.(10分)我国古代数学名著《九章算术》中有这样一个问题:“今有共买物,人出八,盈三;人出七,不足四.问人数、物价各几何?”其大意是:今有几个人共同出钱购买一件物品.每人出8钱,剩余3钱;每人出7钱,还缺4钱.问人数、物品价格各是多少?请你求出以上问题中的人数和物品价格.
23.(10分)如图,在平面直角坐标系xOy中,一次函数y=ax+b(a≠0)的图象与反比例函数y=(k≠0)的图象交于P、Q两点.点P(﹣4,3),点Q的纵坐标为﹣2.
(1)求反比例函数与一次函数的表达式;
(2)求△POQ的面积.
24.(10分)我市的花果山景区大圣湖畔屹立着一座古塔——阿育王塔,是苏北地区现存最高和最古老的宝塔.小明与小亮要测量阿育王塔的高度,如图所示,小明在点A处测得阿育王塔最高点C的仰角∠CAE=45°,再沿正对阿育王塔方向前进至B处测得最高点C的仰角∠CBE=53°,AB=10m;小亮在点G处竖立标杆FG,小亮的所在位置点D、标杆顶F、最高点C在一条直线上,FG=1.5m,GD=2m.
(1)求阿育王塔的高度CE;
(2)求小亮与阿育王塔之间的距离ED.
(注:结果精确到0.01m,参考数据:sin53°≈0.799,cos53°≈0.602,tan53°≈1.327)
25.(10分)如图,四边形ABCD为平行四边形,延长AD到点E,使DE=AD,且BE⊥DC.
(1)求证:四边形DBCE为菱形;
(2)若△DBC是边长为2的等边三角形,点P、M、N分别在线段BE、BC、CE上运动,求PM+PN的最小值.
26.(12分)已知二次函数y=x2+(m﹣2)x+m﹣4,其中m>2.
(1)当该函数的图象经过原点O(0,0),求此时函数图象的顶点A的坐标;
(2)求证:二次函数y=x2+(m﹣2)x+m﹣4的顶点在第三象限;
(3)如图,在(1)的条件下,若平移该二次函数的图象,使其顶点在直线y=﹣x﹣2上运动,平移后所得函数的图象与y轴的负半轴的交点为B,求△AOB面积的最大值.
27.(14分)【问题情境】
在一次数学兴趣小组活动中,小昕同学将一大一小两个三角板按照如图1所示的方式摆放.其中∠ACB=∠DEB=90°,∠B=30°,BE=AC=3.
【问题探究】
小昕同学将三角板DEB绕点B按顺时针方向旋转.
(1)如图2,当点E落在边AB上时,延长DE交BC于点F,求BF的长.
(2)若点C、E、D在同一条直线上,求点D到直线BC的距离.
(3)连接DC,取DC的中点G,三角板DEB由初始位置(图1),旋转到点C、B、D首次在同一条直线上(如图3),求点G所经过的路径长.
(4)如图4,G为DC的中点,则在旋转过程中,点G到直线AB的距离的最大值是 .
2022年江苏省连云港市中考数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共有8小题,每小题3分,共24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,请将正确选项前的字母代号填涂在答题卡相应位置上)
1.(3分)﹣3的倒数是( )
A.﹣3 B.3 C.﹣ D.
【分析】根据倒数的定义可得﹣3的倒数是﹣.
【解答】解:﹣3的倒数是﹣.
故选:C.
【点评】主要考查倒数的概念及性质.倒数的定义:若两个数的乘积是1,我们就称这两个数互为倒数.
2.(3分)下列图案中,是轴对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据轴对称图形的定义,如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形,进行判定即可得出答案.
【解答】解:A.是轴对称图形,故此选项符合题意;
B.不是轴对称图形,故此选项不符合题意;
C.不是轴对称图形,故此选项不符合题意;
D.不是轴对称图形,故此选项不符合题意;
故选:A.
【点评】本题主要考查了轴对称图形,熟练掌握轴对称图形的定义进行求解是解决本题的关键.
3.(3分)2021年12月9日,“天宫课堂”正式开课,我国航天员在中国空间站首次进行太空授课,本次授课结束时,网络在线观看人数累计超过14600000人次.把“14600000”用科学记数法表示为( )
A.0.146×108 B.1.46×107 C.14.6×106 D.146×105
【分析】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.
【解答】解:14600000=1.46×107.
故选:B.
【点评】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.
4.(3分)在体育测试中,7名女生仰卧起坐的成绩如下(次/分钟):38,42,42,45,43,45,45,则这组数据的众数是( )
A.38 B.42 C.43 D.45
【分析】根据众数的定义即一组数据中出现次数最多的数,即可得出答案.
【解答】解:∵45出现了3次,出现的次数最多,
∴这组数据的众数为45;
故选:D.
【点评】此题考查了众数,掌握众数的定义是解题的关键;众数是一组数据中出现次数最多的数.
5.(3分)函数y=中自变量x的取值范围是( )
A.x≥1 B.x≥0 C.x≤0 D.x≤1
【分析】根据二次根式的被开方数是非负数即可得出答案.
【解答】解:∵x﹣1≥0,
∴x≥1.
故选:A.
【点评】本题考查了函数自变量的取值范围,掌握二次根式的被开方数是非负数是解题的关键.
6.(3分)△ABC的三边长分别为2,3,4,另有一个与它相似的三角形DEF,其最长边为12,则△DEF的周长是( )
A.54 B.36 C.27 D.21
【分析】(1)方法一:设2对应的边是x,3对应的边是y,根据相似三角形的对应边的比相等列等式,解出即可;
方式二:根据相似三角形的周长的比等于相似比,列出等式计算.
【解答】解:方法一:设2对应的边是x,3对应的边是y,
∵△ABC∽△DEF,
∴==,
∴x=6,y=9,
∴△DEF的周长是27;
方式二:∵△ABC∽△DEF,
∴=,
∴=,
∴C△DEF=27;
故选:C.
【点评】本题考查了相似三角形的性质,掌握相似三角形的性质的应用是解题关键.
7.(3分)如图,有一个半径为2的圆形时钟,其中每个刻度间的弧长均相等,过9点和11点的位置作一条线段,则钟面中阴影部分的面积为( )
A.π﹣ B.π﹣ C.π﹣2 D.π﹣
【分析】连接OA、OB,过点O作OC⊥AB,根据等边三角形的判定得出△AOB为等边三角形,再根据扇形面积公式求出S扇形AOB=π,再根据三角形面积公式求出S△AOB=,进而求出阴影部分的面积.
【解答】解:连接OA、OB,过点O作OC⊥AB,
由题意可知:∠AOB=60°,
∵OA=OB,
∴△AOB为等边三角形,
∴AB=AO=BO=2
∴S扇形AOB==π,
∵OC⊥AB,
∴∠OCA=90°,AC=1,
∴OC=,
∴S△AOB==,
∴阴影部分的面积为:π﹣;
故选:B.
【点评】本题考查有关扇形面积、弧长的计算,熟练应用面积公式,其中作出辅助线是解题关键.
8.(3分)如图,将矩形ABCD沿着GE、EC、GF翻折,使得点A、B、D恰好都落在点O处,且点G、O、C在同一条直线上,同时点E、O、F在另一条直线上.小炜同学得出以下结论:①GF∥EC;②AB=AD;③GE=DF;④OC=2OF;⑤△COF∽△CEG.其中正确的是( )
A.①②③ B.①③④ C.①④⑤ D.②③④
【分析】根据折叠的性质和矩形的性质分析判断①;通过点G为AD中点,点E为AB中点,设AD=2a,AB=2b,利用勾股定理分析求得AB与AD的数量关系,从而判断②;利用相似三角形的判定和性质分析判读GE和DF、OC和OF的数量关系,从而判断③和④;根据相似三角形的判定分析判断⑤.
【解答】解:由折叠性质可得:DG=OG=AG,AE=OE=BE,OC=BC,
∠DGF=∠FGO,∠AGE=∠OGE,∠AEG=∠OEG,∠OEC=∠BEC,
∴∠FGE=∠FGO+∠OGE=90°,∠GEC=∠OEG+∠OEC=90°,
∴∠FGE+∠GEC=180°,
∴GF∥CE,故①正确;
设AD=2a,AB=2b,则DG=OG=AG=a,AE=OE=BE=b,
∴CG=OG+OC=3a,
在Rt△CGE中,CG2=GE2+CE2,
(3a)2=a2+b2+b2+(2a)2,
解得:b=a,
∴AB=AD,故②错误;
在Rt△COF中,设OF=DF=x,则CF=2b﹣x=2a﹣x,
∴x2+(2a)2=(2a﹣x)2,
解得:x=a,
∴DF=×a=a,2OF=2×a=2a,
在Rt△AGE中,GE==a,
∴GE=DF,OC=2OF,故③④正确;
无法证明∠FCO=∠GCE,
∴无法判断△COF∽△CEG,故⑤错误;
综上,正确的是①③④,
故选:B.
【点评】本题考查勾股定理,相似三角形的判定和性质,掌握折叠的性质和勾股定理是解题关键.
二、填空题(本大题共8小题,每小题3分,共24分.不需要写出解答过程,请把答案直接填写在答题卡相应位置上)
9.(3分)计算:2a+3a= 5a .
【分析】根据合并同类项的法则:把同类项的系数相加,所得结果作为系数,字母和字母的指数不变求解.
【解答】解:2a+3a=5a,
故答案为:5a.
【点评】本题考查了合并同类项的法则,解题时牢记法则是关键.
10.(3分)已知∠A的补角为60°,则∠A= 120 °.
【分析】根据补角的定义即可得出答案.
【解答】解:∵∠A的补角为60°,
∴∠A=180°﹣60°=120°,
故答案为:120.
【点评】本题考查了余角和补角,掌握如果两个角的和等于180°(平角),就说这两个角互为补角,即其中一个角是另一个角的补角是解题的关键.
11.(3分)写出一个在1到3之间的无理数: (符合条件即可) .
【分析】由于12=1,32=9,所以只需写出被开方数在1和9之间的,且不是完全平方数的数即可求解.
【解答】解:1到3之间的无理数如,,.答案不唯一.
【点评】本题主要考查常见无理数的定义和性质,解题关键是估算无理数的整数部分和小数部分.
12.(3分)若关于x的一元二次方程mx2+nx﹣1=0(m≠0)的一个解是x=1,则m+n的值是 1 .
【分析】把x=1代入方程mx2+nx﹣1=0得到m+n﹣1=0,然后求得m+n的值即可.
【解答】解:把x=1代入方程mx2+nx﹣1=0得m+n﹣1=0,
解得m+n=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.
13.(3分)如图,AB是⊙O的直径,AC是⊙O的切线,A为切点,连接BC,与⊙O交于点D,连接OD.若∠AOD=82°,则∠C= 49 °.
【分析】根据AC是⊙O的切线,可以得到∠BAC=90°,再根据∠AOD=82°,可以得到∠ABD的度数,然后即可得到∠C的度数.
【解答】解:∵AC是⊙O的切线,
∴∠BAC=90°,
∵∠AOD=82°,
∴∠ABD=41°,
∴∠C=90°﹣∠ABD=90°﹣41°=49°,
故答案为:49.
【点评】本题考查切线的性质、圆周角定理,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.
14.(3分)如图,在6×6正方形网格中,△ABC的顶点A、B、C都在网格线上,且都是小正方形边的中点,则sinA= .
【分析】先构造直角三角形,然后即可求出sinA的值.
【解答】解:设每个小正方形的边长为a,
作CD⊥AB于点D,
由图可得:CD=4a,AD=3a,
∴AC===5a,
∴sin∠CAB===,
故答案为:.
【点评】本题考查解直角三角形,解答本题的关键是明确题意,构造出合适的直角三角形.
15.(3分)如图,一位篮球运动员投篮,球沿抛物线y=﹣0.2x2+x+2.25运行,然后准确落入篮筐内,已知篮筐的中心离地面的高度为3.05m,则他距篮筐中心的水平距离OH是 4 m.
【分析】根据所建坐标系,水平距离OH就是y=3.05时离他最远的距离.
【解答】解:当y=3.05时,3.05=﹣0.2x2+x+2.25,
x2﹣5x+4=0,
(x﹣1)(x﹣4)=0,
解得:x1=1,x2=4,
故他距篮筐中心的水平距离OH是4m.
故答案为:4.
【点评】此题考查二次函数的运用,根据所建坐标系确定水平距离的求法是此题关键.
16.(3分)如图,在▱ABCD中,∠ABC=150°.利用尺规在BC、BA上分别截取BE、BF,使BE=BF;分别以E、F为圆心,大于EF的长为半径作弧,两弧在∠CBA内交于点G;作射线BG交DC于点H.若AD=+1,则BH的长为 .
【分析】根据平行四边形的性质得到C=30°,AB∥CD,BC=AD=+1,根据角平分线的定义得到∠CBH=∠ABH,过B作BG⊥CD于G,根据直角三角形的性质得到BG==,CG=BC=,根据勾股定理即可得到结论.
【解答】解:在▱ABCD中,∠ABC=150°,
∴∠C=30°,AB∥CD,BC=AD=+1,
由作图知,BH平分∠ABC,
∴∠CBH=∠ABH,
∵AB∥CD,
∴∠CHB=∠ABH,
∴∠CHB=∠CBF,
∴CH=BC=+1,
过B作BG⊥CD于G,
∴∠CGB=90°,
∴BG==,CG=BC=,
∴HG=CH﹣CG=,
∴BH===,
故答案为:.
【点评】考查了作图﹣基本作图及角平分线的定义、矩形的性质等知识,解题的关键是根据图形确定BP平分∠ABD.
三、解答题(本大题共11小题,共102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)
17.(6分)计算(﹣10)×(﹣)﹣+20220.
【分析】直接利用算术平方根以及零指数幂的性质、有理数的混合运算法则分别化简,进而得出答案.
【解答】解:原式=5﹣4+1
=2.
【点评】此题主要考查了实数的运算,正确化简各数是解题关键.
18.(6分)解不等式2x﹣1>,并把它的解集在数轴上表示出来.
【分析】去分母、移项、合并同类项可得其解集.
【解答】解:去分母,得:4x﹣2>3x﹣1,
移项,得:4x﹣3x>﹣1+2,
合并同类项,得:x>1,
将不等式解集表示在数轴上如下:
.
【点评】此题考查了解一元一次不等式的基本能力,熟练掌握解一元一次不等式的步骤是解题的关键.
19.(6分)化简+.
【分析】先通分,再计算通分母分式加减即可.
【解答】解:原式=+
=
=
=.
【点评】本题考查分式的加减运算,熟练掌握异分母分式的通分是解题关键.
20.(8分)为落实国家“双减”政策,某校为学生开展了课后服务,其中在体育类活动中开设了四种运动项目:A乒乓球,B排球,C篮球,D跳绳.为了解学生最喜欢哪一种运动项目,随机抽取部分学生进行调查(每位学生仅选一种),并将调查结果制成如下尚不完整的统计图表.
问卷情况统计表
运动项目
人数
A乒乓球
m
B排球
10
C篮球
80
D跳绳
70
(1)本次调查的样本容量是 200 ,统计表中m= 40 ;
(2)在扇形统计图中,“B排球”对应的圆心角的度数是 18 °;
(3)若该校共有2000名学生,请你估计该校最喜欢“A乒乓球”的学生人数.
【分析】(1)本次调查的样本容量用篮球的人数÷所占的百分比;乒乓球人数=本次调查的样本容量﹣排球人数﹣篮球人数﹣跳绳人数;
(2)“B排球”对应的圆心角的度数:360°×这部分的比值;
(3)该校最喜欢“A乒乓球”的学生人数:总体×样本得比值.
【解答】解:(1)本次调查的样本容量是:80÷40%=200(人);
A乒乓球人数:200﹣70﹣80﹣10=40(人);
故答案为:200,40;
(2)“B排球”对应的圆心角的度数:360°×=18°;
故答案为:18;
(3)该校最喜欢“A乒乓球”的学生人数:2000×=400(人),
答:该校最喜欢“A乒乓球”的学生人数为400人.
【点评】本题考查扇形统计图及相关计算、总体、个体、样本、样本容量、用样本估计总体,掌握这几个知识点的应用,其中用样本估计总体是统计的基本思想是解题关键.
21.(10分)“石头、剪子、布”是一个广为流传的游戏,规则是:甲、乙两人都做出“石头”“剪子”“布”3种手势中的1种,其中“石头”赢“剪子”,“剪子”赢“布”,“布”赢“石头”,手势相同不分输赢.假设甲、乙两人每次都随意并且同时做出3种手势中的1种.
(1)甲每次做出“石头”手势的概率为 ;
(2)用画树状图或列表的方法,求乙不输的概率.
【分析】(1)直接根据概率公式求解即可;
(2)根据题意画出树状图得出所有等情况数,找出符合条件的情况数,然后根据概率公式即可得出答案.
【解答】解:(1)甲每次做出“石头”手势的概率为;
故答案为:;
(2)画树状图得:
共有9种等可能的情况数,其中乙不输的有6种,
则乙不输的概率是=.
【点评】本题考查的是用列举法求概率,解答此题的关键是列出可能出现的所有情况,用到的知识点为:概率=所求情况数与总情况数之比.
22.(10分)我国古代数学名著《九章算术》中有这样一个问题:“今有共买物,人出八,盈三;人出七,不足四.问人数、物价各几何?”其大意是:今有几个人共同出钱购买一件物品.每人出8钱,剩余3钱;每人出7钱,还缺4钱.问人数、物品价格各是多少?请你求出以上问题中的人数和物品价格.
【分析】设有x个人,物品的价格为y钱,由题意:每人出8钱,剩余3钱;每人出7钱,还缺4钱.列出二元一次方程组,解方程组即可.
【解答】解:设有x个人,物品的价格为y钱,
由题意得:,
解得:,
答:有7个人,物品的价格为53钱.
【点评】本题考查了二元一次方程组的应用,找准等量关系,正确列出二元一次方程组是解题的关键.
23.(10分)如图,在平面直角坐标系xOy中,一次函数y=ax+b(a≠0)的图象与反比例函数y=(k≠0)的图象交于P、Q两点.点P(﹣4,3),点Q的纵坐标为﹣2.
(1)求反比例函数与一次函数的表达式;
(2)求△POQ的面积.
【分析】(1)把P的坐标代入y=,利用待定系数法即可求得反比例函数解析式,进而求出Q的坐标,把P、Q的坐标代入一次函数的解析式求出即可;
(2)根据三角形面积和可得结论.
【解答】解:(1)将点P(﹣4,3)代入反比例函数y=中,解得:k=﹣4×3=﹣12,
∴反比例函数的表达式为:y=﹣;
当y=﹣2时,﹣2=﹣,
∴x=6,
∴Q(6,﹣2),
将点P(﹣4,3)和Q(6,﹣2)代入y=ax+b中得:,
解得:,
∴一次函数的表达式为:y=﹣x+1;
(2)如图,
y=﹣x+1,
当x=0时,y=1,
∴OM=1,
∴S△POQ=S△POM+S△OMQ
=×1×4+×1×6
=2+3
=5.
【点评】本题考查了一次函数和反比例函数图象上点的坐标特征,用待定系数法求一次函数、反比例函数的解析式的应用,三角形的面积,求得OM的长是解题的关键.
24.(10分)我市的花果山景区大圣湖畔屹立着一座古塔——阿育王塔,是苏北地区现存最高和最古老的宝塔.小明与小亮要测量阿育王塔的高度,如图所示,小明在点A处测得阿育王塔最高点C的仰角∠CAE=45°,再沿正对阿育王塔方向前进至B处测得最高点C的仰角∠CBE=53°,AB=10m;小亮在点G处竖立标杆FG,小亮的所在位置点D、标杆顶F、最高点C在一条直线上,FG=1.5m,GD=2m.
(1)求阿育王塔的高度CE;
(2)求小亮与阿育王塔之间的距离ED.
(注:结果精确到0.01m,参考数据:sin53°≈0.799,cos53°≈0.602,tan53°≈1.327)
【分析】(1)由∠CAE=45°,AB=10m,可得BE=AE﹣10=CE﹣10,在Rt△CEB中,可得tan∠CBE=tan53°==,即可解得阿育王塔的高度CE约为40.58m;
(2)由△FGD∽△CED,可得=,可解得小亮与阿育王塔之间的距离ED是54.11m.
【解答】解:(1)在Rt△CAE中,
∵∠CAE=45°,
∴CE=AE,
∵AB=10m,
∴BE=AE﹣10=CE﹣10,
在Rt△CEB中,
tan∠CBE=tan53°==,
∴1.327≈,
解得CE≈40.58(m);
答:阿育王塔的高度CE约为40.58m;
(2)由题意知:∠CED=90°=∠FGD,∠FDG=∠CDE,
∴△FGD∽△CED,
∴=,即=,
解得ED≈54.11(m),
答:小亮与阿育王塔之间的距离ED是54.11m.
【点评】本题考查解直角三角形﹣仰角问题,涉及三角形相似的判定与性质,解题的关键是读懂题意,列出关于CE的方程求出CE的长.
25.(10分)如图,四边形ABCD为平行四边形,延长AD到点E,使DE=AD,且BE⊥DC.
(1)求证:四边形DBCE为菱形;
(2)若△DBC是边长为2的等边三角形,点P、M、N分别在线段BE、BC、CE上运动,求PM+PN的最小值.
【分析】(1)先证明四边形DBCE是平行四边形,再由BE⊥DC,得四边形DBCE是菱形;
(2)作N关于BE的对称点N',过D作DH⊥BC于H,由菱形的对称性知,点N关于BE的对称点N'在DE上,可得PM+PN=PM+PN',即知MN'的最小值为平行线间的距离DH的长,即PM+PN的最小值为DH的长,在Rt△DBH中,可得DH=DB•sin∠DBC=,即可得答案.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AD=BC,
∵DE=AD,
∴DE=BC,
∵E在AD的延长线上,
∴DE∥BC,
∴四边形DBCE是平行四边形,
∵BE⊥DC,
∴四边形DBCE是菱形;
(2)解:作N关于BE的对称点N',过D作DH⊥BC于H,如图:
由菱形的对称性知,点N关于BE的对称点N'在DE上,
∴PM+PN=PM+PN',
∴当P、M、N'共线时,PM+PN'=MN'=PM+PN,
∵DE∥BC,
∴MN'的最小值为平行线间的距离DH的长,即PM+PN的最小值为DH的长,
在Rt△DBH中,
∠DBC=60°,DB=2,
∴DH=DB•sin∠DBC=2×=,
∴PM+PN的最小值为.
【点评】本题考查平行四边形性质及应用,涉及菱形的判定,等边三角形性质及应用,对称变换等,解题的关键是掌握解决“将军饮马”模型的方法.
26.(12分)已知二次函数y=x2+(m﹣2)x+m﹣4,其中m>2.
(1)当该函数的图象经过原点O(0,0),求此时函数图象的顶点A的坐标;
(2)求证:二次函数y=x2+(m﹣2)x+m﹣4的顶点在第三象限;
(3)如图,在(1)的条件下,若平移该二次函数的图象,使其顶点在直线y=﹣x﹣2上运动,平移后所得函数的图象与y轴的负半轴的交点为B,求△AOB面积的最大值.
【分析】(1)把O(0,0)代入y=x2+(m﹣2)x+m﹣4可得y=x2+2x=(x+1)2﹣1,即得函数图像的顶点A的坐标为(﹣1,﹣1);
(2)由抛物线顶点坐标公式得y=x2+(m﹣2)x+m﹣4的顶点为(,),根据m>2,=﹣(m﹣4)2﹣1≤﹣1<0,可知二次函数y=x2+(m﹣2)x+m﹣4的顶点在第三象限;
(3)设平移后图像对应的二次函数表达式为y=x2+bx+c,其顶点为(﹣,),将(﹣,)代入y=﹣x﹣2得c=,可得OB=﹣c=﹣,过点A作AH⊥OB于H,有S△AOB=OB•AH=×(﹣)×1=﹣(b+1)2+,由二次函数性质得△AOB面积的最大值是.
【解答】(1)解:把O(0,0)代入y=x2+(m﹣2)x+m﹣4得:
m﹣4=0,
解得m=4,
∴y=x2+2x=(x+1)2﹣1,
∴函数图像的顶点A的坐标为(﹣1,﹣1);
(2)证明:由抛物线顶点坐标公式得y=x2+(m﹣2)x+m﹣4的顶点为(,),
∵m>2,
∴2﹣m<0,
∴<0,
∵=﹣(m﹣4)2﹣1≤﹣1<0,
∴二次函数y=x2+(m﹣2)x+m﹣4的顶点在第三象限;
(3)解:设平移后图像对应的二次函数表达式为y=x2+bx+c,其顶点为(﹣,),
当x=0时,B(0,c),
将(﹣,)代入y=﹣x﹣2得:
=﹣2,
∴c=,
∵B(0,c)在y轴的负半轴,
∴c<0,
∴OB=﹣c=﹣,
过点A作AH⊥OB于H,如图:
∵A(﹣1,﹣1),
∴AH=1,
在△AOB中,
S△AOB=OB•AH=×(﹣)×1=﹣b2﹣b+1=﹣(b+1)2+,
∵﹣<0,
∴当b=﹣1时,此时c<0,S△AOB取最大值,最大值为,
答:△AOB面积的最大值是.
【点评】本题考查二次函数综合应用,涉及待定系数法,三角形面积,二次函数图像上点坐标的特征等,解题的关键是掌握二次函数的性质及数形结合思想的应用.
27.(14分)【问题情境】
在一次数学兴趣小组活动中,小昕同学将一大一小两个三角板按照如图1所示的方式摆放.其中∠ACB=∠DEB=90°,∠B=30°,BE=AC=3.
【问题探究】
小昕同学将三角板DEB绕点B按顺时针方向旋转.
(1)如图2,当点E落在边AB上时,延长DE交BC于点F,求BF的长.
(2)若点C、E、D在同一条直线上,求点D到直线BC的距离.
(3)连接DC,取DC的中点G,三角板DEB由初始位置(图1),旋转到点C、B、D首次在同一条直线上(如图3),求点G所经过的路径长.
(4)如图4,G为DC的中点,则在旋转过程中,点G到直线AB的距离的最大值是 .
【分析】(1)根据锐角三角函数求解,即可求出答案;
(2)①当点E在BC上方时,如图1过点D作DH⊥BC于H,根据锐角三角函数求出BC=3,DE=,最后利用面积求解,即可求出答案;
②当点E在BC下方时,同①的方法,即可求出答案;
(3)先求出∠BOE=150°,再判断出点G是以点O为圆心,为半径的圆上,最后用弧长公式求解,即可求出答案;
(4)过点O作OK⊥AB于K,求出OK=,即可求出答案.
【解答】解:(1)由题意得,∠BEF=∠BED=90°,
在Rt△BEF中,∠ABC=30°,BE=3,
∴BF===2;
(2)①当点E在BC上方时,
如图1,过点D作DH⊥BC于H,
在Rt△ABC中,AC=3,
∴tan∠ABC=,
∴BC===3,
在Rt△BED中,∠EBD=∠ABC=30°,BE=3,
∴DE=BE•tan∠DBE=,
∵S△BCD=CD•BE=BC•DH,
∴DH==+1,
②当点E在BC下方时,如图2,
在Rt△BCE中,BE=3,BC=3,
根据勾股定理得,CE==3,
∴CD=CE﹣DE=3﹣,
过点D作DM⊥BC于M,
∵S△BDC=BC•DM=CD•BE,
∴DM==﹣1,
即点D到直线BC的距离为±1;
(3)如图3﹣1,连接CD,取CD的中点G,
取BC的中点O,连接GO,则OG∥AB,
∴∠COG=∠B=30°,
∴∠BOE=150°,
∵点G为CD的中点,点O为BC的中点,
∴GO=BD=,
∴点G是以点O为圆心,为半径的圆上,如图3﹣2,
∴三角板DEB由初始位置(图1),旋转到点C、B、D首次在同一条直线上时,点G所经过的轨迹为150°所对的圆弧,
∴点G所经过的路径长为=π;
(4)如图4,过点O作OK⊥AB于K,
∵点O为BC的中点,BC=3,
∴OB=,
∴OK=OB•sin30°=,
由(3)知,点G是以点O为圆心,为半径的圆上,
∴点G到直线AB的距离的最大值是+=,
故答案为:.
【点评】此题是几何变换综合题,主要考查了锐角三角函数,勾股定理,弧长公式,三角形的中位线定理,三角形的面积,画出图形是解本题的关键.
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