_2021年四川省绵阳市中考数学真题及答案
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这是一份_2021年四川省绵阳市中考数学真题及答案,共33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。
2021年四川省绵阳市中考数学真题及答案
一、选择题:本大题共12个小题,每小题3分,共36分.每个小题只有一个选项符合题目要求。
1.整式﹣3xy2的系数是( )
A.﹣3 B.3 C.﹣3x D.3x
2.计算×的结果是( )
A.6 B.6 C.6 D.6
3.下列图形中,轴对称图形的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
4.如图,圆锥的左视图是边长为2的等边三角形,则此圆锥的高是( )
A.2 B.3 C. D.
5.如图,在边长为3的正方形ABCD中,∠CDE=30°,DE⊥CF,则BF的长是( )
A.1 B. C. D.2
6.近年来,网购的蓬勃发展方便了人们的生活.某快递分派站现有包裹若干件需快递员派送,若每个快递员派送10件,还剩6件;若每个快递员派送12件,还差6件,那么该分派站现有包裹( )
A.60件 B.66件 C.68件 D.72件
7.下列数中,在与之间的是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
8.某同学连续7天测得体温(单位:℃)分别是36.5、36.3、36.7、36.5、36.7、37.1、37.1,关于这一组数据,下列说法正确的是( )
A.众数是36.3 B.中位数是36.6
C.方差是0.08 D.方差是0.09
9.如图,在等腰直角△ABC中,∠ACB=90°,M、N分别为BC、AC上的点,∠CNM=50°,P为MN上的点,且PC=MN,∠BPC=117°,则∠ABP=( )
A.22° B.23° C.25° D.27°
10.如图,在平面直角坐标系中,AB∥DC,AC⊥BC,CD=AD=5,AC=6,将四边形ABCD向左平移m个单位后,点B恰好和原点O重合,则m的值是( )
A.11.4 B.11.6 C.12.4 D.12.6
11.关于x的方程ax2+bx+c=0有两个不相等的实根x1、x2,若x2=2x1,则4b﹣9ac的最大值是( )
A.1 B. C. D.2
12.如图,在△ACD中,AD=6,BC=5,AC2=AB(AB+BC),且△DAB∽△DCA,若AD=3AP,点Q是线段AB上的动点,则PQ的最小值是( )
A. B. C. D.
二、填空题:本大题共6个小题,每小题4分,共24分.将答案填写在答题卡相应的横线上.
13.(4分)如图,直线a∥b,若∠1=28°,则∠2= .
14.(4分)据统计,截止2021年3月,中国共产党党员人数超过9100万.数字91000000用科学记数法表示为 .
15.(4分)若x﹣y=,xy=﹣,则x2﹣y2= .
16.(4分)端午节是中国传统节日,人们有吃粽子的习俗.某商场从6月12日起开始打折促销,肉粽六折,白粽七折,打折前购买4盒肉粽和5盒白粽需350元,打折后购买5盒肉粽和10盒白粽需360元.轩轩同学想在今天中考结束后,为敬老院送肉粽和白粽各5盒,则他6月13日购买的花费比在打折前购买节省 元.
17.(4分)如图,在菱形ABCD中,∠A=60°,G为AD中点,点E在BC延长线上,F、H分别为CE、GE中点,∠EHF=∠DGE,CF=,则AB= .
18.(4分)在直角△ABC中,∠C=90°,+=,∠C的角平分线交AB于点D,且CD=2,斜边AB的值是 .
三、解答题:本大题共7个小题,共90分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
19.(16分)(1)计算:2cos45°+|﹣|﹣20210﹣;
(2)先化简,再求值:﹣﹣,其中x=1.12,y=0.68.
20.(12分)为庆祝中国共产党建党100周年,某校开展了党史知识竞赛.某年级随机选出一个班的初赛成绩进行统计,得到统计图表,已知在扇形统计图中D段对应扇形圆心角为72°.
分段
成绩范围
频数
频率
A
90~100
a
m
B
80~89
20
b
C
70~79
c
0.3
D
70分以下
10
n
注:90~100表示成绩x满足:90≤x≤100,下同.
(1)在统计表中,a= ,b= ,c= ;
(2)若该年级参加初赛的学生共有2000人,根据以上统计数据估计该年级成绩在90分及以上的学生人数;
(3)若统计表A段的男生比女生少1人,从A段中任选2人参加复赛,用列举法求恰好选到1名男生和1名女生的概率.
21.(12分)某工艺厂为商城制作甲、乙两种木制工艺品,甲种工艺品不少于400件,乙种工艺品不少于680件.该厂家现准备购买A、B两类原木共150根用于工艺品制作,其中,1根A类原木可制作甲种工艺品4件和乙种工艺品2件,1根B类原木可制作甲种工艺品2件和乙种工艺品6件.
(1)该工艺厂购买A类原木根数可以有哪些?
(2)若每件甲种工艺品可获得利润50元,每件乙种工艺品可获得利润80元,那么该工艺厂购买A、B两类原木各多少根时获得利润最大,最大利润是多少?
22.(12分)如图,点M是∠ABC的边BA上的动点,BC=6,连接MC,并将线段MC绕点M逆时针旋转90°得到线段MN.
(1)作MH⊥BC,垂足H在线段BC上,当∠CMH=∠B时,判断点N是否在直线AB上,并说明理由;
(2)若∠ABC=30°,NC∥AB,求以MC、MN为邻边的正方形的面积S.
23.(12分)如图,在平面直角坐标系xOy中,直角△ABC的顶点A,B在函数y=(k>0,x>0)图象上,AC∥x轴,线段AB的垂直平分线交CB于点M,交AC的延长线于点E,点A纵坐标为2,点B横坐标为1,CE=1.
(1)求点C和点E的坐标及k的值;
(2)连接BE,求△MBE的面积.
24.(12分)如图,四边形ABCD是⊙O的内接矩形,过点A的切线与CD的延长线交于点M,连接OM与AD交于点E,AD>1,CD=1.
(1)求证:△DBC∽△AMD;
(2)设AD=x,求△COM的面积(用x的式子表示);
(3)若∠AOE=∠COD,求OE的长.
25.(14分)如图,二次函数y=﹣x2﹣2x+4﹣a2的图象与一次函数y=﹣2x的图象交于点A、B(点B在右侧),与y轴交于点C,点A的横坐标恰好为a.动点P、Q同时从原点O出发,沿射线OB分别以每秒和2个单位长度运动,经过t秒后,以PQ为对角线作矩形PMQN,且矩形四边与坐标轴平行.
(1)求a的值及t=1秒时点P的坐标;
(2)当矩形PMQN与抛物线有公共点时,求时间t的取值范围;
(3)在位于x轴上方的抛物线图象上任取一点R,作关于原点(0,0)的对称点为R′,当点M恰在抛物线上时,求R′M长度的最小值,并求此时点R的坐标.
2021年四川省绵阳市中考数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题:本大题共12个小题,每小题3分,共36分.每个小题只有一个选项符合题目要求。
1.整式﹣3xy2的系数是( )
A.﹣3 B.3 C.﹣3x D.3x
【分析】单项式中的数字因数叫做单项式的系数,依此即可求解.
【解答】解:整式﹣3xy2的系数是﹣3.
故选:A.
2.计算×的结果是( )
A.6 B.6 C.6 D.6
【分析】根据二次根式的乘法法则计算即可.
【解答】解:×
=
=
=6,
故选:D.
3.下列图形中,轴对称图形的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】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,利用轴对称图形的定义进行解答即可.
【解答】解:第1个图形,不是轴对称图形,故此选项不合题意;
第2个图形,是轴对称图形,故此选项符合题意;
第3个图形,是轴对称图形,故此选项符合题意;
第4个图形,是轴对称图形,故此选项符合题意;
故选:C.
4.如图,圆锥的左视图是边长为2的等边三角形,则此圆锥的高是( )
A.2 B.3 C. D.
【分析】易得圆锥的母线长和底面半径,根据勾股定理把相关数值代入即可求解.
【解答】解:∵某圆锥的左视图是边长为2的等边三角形,
∴圆锥的底面半径为2÷2=1,母线长为2,
∴此圆锥的高是=.
故选:D.
5.如图,在边长为3的正方形ABCD中,∠CDE=30°,DE⊥CF,则BF的长是( )
A.1 B. C. D.2
【分析】由正方形的性质得出DC=CB,∠DCE=∠CBF=90°,由ASA证得△DCE≌△CBF,即可得出答案.
【解答】解:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠FBC=∠DCE=90°,CD=BC=3,
Rt△DCE中,∠CDE=30°,
∴CE=DE,
设CE=x,则DE=2x,
根据勾股定理得:DC2+CE2=DE2,
即32+x2=(2x)2,
解得:x=±(负值舍去),
∴CE=,
∵DE⊥CF,
∴∠DOC=90°,
∴∠DCO=60°,
∴∠BCF=90°﹣60°=30°=∠CDE,
∵∠DCE=∠CBF,CD=BC,
∴△DCE≌△CBF(ASA),
∴BF=CE=.
故选:C.
6.近年来,网购的蓬勃发展方便了人们的生活.某快递分派站现有包裹若干件需快递员派送,若每个快递员派送10件,还剩6件;若每个快递员派送12件,还差6件,那么该分派站现有包裹( )
A.60件 B.66件 C.68件 D.72件
【分析】设该分派站有x个快递员,根据“若每个快递员派送10件,还剩6件;若每个快递员派送12件,还差6件”,即可得出关于x的一元一次方程,解之即可得出x的值,再将其代入(10x+6)中即可求出该分派站现有包裹数.
【解答】解:设该分派站有x个快递员,
依题意得:10x+6=12x﹣6,
解得:x=6,
∴10x+6=10×6+6=66,
即该分派站现有包裹66件.
故选:B.
7.下列数中,在与之间的是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【分析】根据>,=4,<,=6,即可进行解答.
【解答】解:因为>,=4,<,
=4,=6,
所以4<<<6.
故选:C.
8.某同学连续7天测得体温(单位:℃)分别是36.5、36.3、36.7、36.5、36.7、37.1、37.1,关于这一组数据,下列说法正确的是( )
A.众数是36.3 B.中位数是36.6
C.方差是0.08 D.方差是0.09
【分析】根据众数、中位数的概念求出众数和中位数,根据平均数和方差的计算公式求出方差.
【解答】解:7个数中36.5、36.7和37.1都出现了二次,次数最多,即众数为36.5、36.7和37.1,故A选项不正确,不符合题意;
将7个数按从小到大的顺序排列为:36.3,36.5,36.5,36.7,36.7,37.1,37.1,则中位数为36.7,故B选项错误,不符合题意;
=×(36.5+36.3+36.5+36.7+36.7+37.1+37.1)=36.7,
S2=[(36.3﹣36.7)2+2×(36.5﹣36.7)2+2×(36.7﹣36.7)2+2×(37.1﹣36.7)2]=0.08,,故C选项正确,符合题意,故D选项错误,不符合题意;
故选:C.
9.如图,在等腰直角△ABC中,∠ACB=90°,M、N分别为BC、AC上的点,∠CNM=50°,P为MN上的点,且PC=MN,∠BPC=117°,则∠ABP=( )
A.22° B.23° C.25° D.27°
【分析】作辅助线,构建矩形,得P是MN的中点,则MP=NP=CP,根据等腰三角形的性质和三角形外角的性质可解答.
【解答】解:如图,过点M作MG⊥BC于M,过点N作NG⊥AC于N,连接CG交MN于H,
∴∠GMC=∠ACB=∠CNG=90°,
∴四边形CMGN是矩形,
∴CH=CG=MN,
∵PC=MN,
存在两种情况:
如图,CP=CP1=MN,
①P是MN中点时,
∴MP=NP=CP,
∴∠CNM=∠PCN=50°,∠PMN=∠PCM=90°﹣50°=40°,
∴∠CPM=180°﹣40°﹣40°=100°,
∵△ABC是等腰直角三角形,
∴∠ABC=45°,
∵∠CPB=117°,
∴∠BPM=117°﹣100°=17°,
∵∠PMC=∠PBM+∠BPM,
∴∠PBM=40°﹣17°=23°,
∴∠ABP=45°﹣23°=22°.
②CP1=MN,
∴CP=CP1,
∴∠CPP1=∠CP1P=80°,
∵∠BP1C=117°,
∴∠BP1M=117°﹣80°=37°,
∴∠MBP1=40°﹣37°=3°,
而图中∠MBP1>∠MBP,所以此种情况不符合题意.
故选:A.
10.如图,在平面直角坐标系中,AB∥DC,AC⊥BC,CD=AD=5,AC=6,将四边形ABCD向左平移m个单位后,点B恰好和原点O重合,则m的值是( )
A.11.4 B.11.6 C.12.4 D.12.6
【分析】如图,过点D作DT⊥AC交AC于J,交AB于T.想办法求出OB的长即可.
【解答】解:如图,过点D作DT⊥AC交AC于J,交AB于T.
∵AD=DC=5,DJ⊥AC,
∴AJ=JC=3,
∴DJ===4,
∵CD∥AT.
∴∠DCJ=∠TAJ,
∵∠DJC=∠TJA,
∴△DCJ≌△TAJ(ASA),
∴CD=AT=5,DJ=JT=4,
∵∠AJT=∠ACB=90°,
∴JT∥BC,
∵AJ=JC,
∴AT=TB=5,
设OA=x,∵OD2=AD2﹣OA2=DT2﹣OT2,
∴52﹣x2=82﹣(x+5)2,
解得x=1.4,
∴OB=OA+AB=1.4,
∵将四边形ABCD向左平移m个单位后,点B恰好和原点O重合,
∴m=OB=11.4,
故选:A.
11.关于x的方程ax2+bx+c=0有两个不相等的实根x1、x2,若x2=2x1,则4b﹣9ac的最大值是( )
A.1 B. C. D.2
【分析】根据根与系数的关系得出x1+x2=﹣,由x2=2x1得出3x1=﹣,即x1=﹣,代入方程得到9ac=2b2,代入代数式即可得到4b﹣9ac=4b﹣2b2=﹣2(b﹣1)2+2,从而求得4b﹣9ac的最大值是2.
【解答】解:∵关于x的方程ax2+bx+c=0有两个不相等的实根x1、x2,
∴x1+x2=﹣,
∵x2=2x1,
∴3x1=﹣,即x1=﹣,
∴a+b•(﹣)+c=0,
∴﹣+c=0,
∴9ac=2b2,
∴4b﹣9ac=4b﹣2b2=﹣2(b﹣1)2+2,
∵﹣2<0,
∴4b﹣9ac的最大值是2,
故选:D.
12.如图,在△ACD中,AD=6,BC=5,AC2=AB(AB+BC),且△DAB∽△DCA,若AD=3AP,点Q是线段AB上的动点,则PQ的最小值是( )
A. B. C. D.
【分析】根据相似三角形的性质得到,得到BD=4(负值舍去),AB=BD=4,过B作BH⊥AD于H,根据等腰三角形的性质得到AH=AD=3,根据勾股定理得到BH===,当PQ⊥AB时,PQ的值最小,根据相似三角形的性质即可得到结论.
【解答】解:∵△DAB∽△DCA,
∴,
∴,
解得:BD=4(负值舍去),
∵△DAB∽△DCA,
∴,
∴AC=,
∵AC2=AB(AB+BC),
∴(AB)2=AB(AB+BC),
∴AB=4,
∴AB=BD=4,
过B作BH⊥AD于H,
∴AH=AD=3,
∴BH===,
∵AD=3AP,AD=6,
∴AP=2,
当PQ⊥AB时,PQ的值最小,
∵∠AQP=∠AHB=90°,∠PAQ=∠BAH,
∴△APQ∽△ABH,
∴,
∴=,
∴PQ=,
故选:A.
二、填空题:本大题共6个小题,每小题4分,共24分.将答案填写在答题卡相应的横线上.
13.(4分)如图,直线a∥b,若∠1=28°,则∠2= 152° .
【分析】利用平行线的性质可得∠3=∠1=28°,再利用邻补角即可求∠2的度数.
【解答】解:如图,
∵a∥b,∠1=28°,
∴∠3=∠1=28°,
∴∠2=180°﹣∠3=152°.
故答案为:152°.
14.(4分)据统计,截止2021年3月,中国共产党党员人数超过9100万.数字91000000用科学记数法表示为 9.1×107 .
【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:91000000=9.1×107.
故答案为:9.1×107.
15.(4分)若x﹣y=,xy=﹣,则x2﹣y2= 0 .
【分析】先求出x2+y2,再求x2﹣y2的平方,然后再开方即可求出x2﹣y2.
【解答】解:∴,
∴(x﹣y)2=3,
∴x2﹣2xy+y2=3,
∴,
∴,
∴(x2﹣y2)2=(x2+y2)2﹣4x2y2,
=,
∴x2﹣y2=0,
故答案为0.
16.(4分)端午节是中国传统节日,人们有吃粽子的习俗.某商场从6月12日起开始打折促销,肉粽六折,白粽七折,打折前购买4盒肉粽和5盒白粽需350元,打折后购买5盒肉粽和10盒白粽需360元.轩轩同学想在今天中考结束后,为敬老院送肉粽和白粽各5盒,则他6月13日购买的花费比在打折前购买节省 145 元.
【分析】设打折前每盒肉粽的价格为x元,每盒白粽的价格为y元,根据“打折前购买4盒肉粽和5盒白粽需350元,打折后购买5盒肉粽和10盒白粽需360元”,即可得出关于x,y的二元一次方程组,解之即可得出肉粽和白粽的单价,再利用节省的钱数=打折前购买的总费用﹣打折后购买的总费用,即可求出节省的钱数.
【解答】解:设打折前每盒肉粽的价格为x元,每盒白粽的价格为y元,
依题意得:,
解得:,
∴5x+5y﹣(0.6×5x+0.7×5y)=5×50+5×30﹣(0.6×5×50+0.7×5×30)=145.
故答案为:145.
17.(4分)如图,在菱形ABCD中,∠A=60°,G为AD中点,点E在BC延长线上,F、H分别为CE、GE中点,∠EHF=∠DGE,CF=,则AB= 4 .
【分析】连接CG,过点C作CM⊥AD,交AD的延长线于M,利用平行线的性质和三角形中位线定理可得CG=2HF=2,由AB∥CD,得∠CDM=∠A=60°,设DM=x,则CD=2x,CM=,在Rt△CMG中,借助勾股定理得:CG==2,即可求出x的值,从而解决问题.
【解答】解:连接CG,过点C作CM⊥AD,交AD的延长线于M,
∵F、H分别为CE、GE中点,
∴FH是△CEG的中位线,
∴HF=CG,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AD∥BC,AB∥CD,
∴∠DGE=∠E,
∵∠EHF=∠DGE,
∴∠E=∠EHF,
∴HF=EF=CF,
∴CG=2HF=2,
∵AB∥CD,
∴∠CDM=∠A=60°,
设DM=x,则CD=2x,CM=,
∵点G为AD的中点,
∴DG=x,
在Rt△CMG中,由勾股定理得:
CG==2,
∴x=2,
∴AB=CD=2x=4.
故答案为:4.
18.(4分)在直角△ABC中,∠C=90°,+=,∠C的角平分线交AB于点D,且CD=2,斜边AB的值是 3 .
【分析】由直角∠C的角平分线交AB于点D,且CD=2,根据直角三角形的性质可求出DE=EC=CF=FD=2,再根据锐角三角函数和勾股定理得到=,求出AC•BC的值即可.
【解答】解:如图,
∵∠C=90°,∠C的角平分线交AB于点D,且CD=2,
∴DE=EC=CF=FD=2,
∵tanA=,tanB=,+=,
∴+=,
即=,
又∵AC2+BC2=AB2,
∴=,
在Rt△ADE中,AE==,
在Rt△BDF中,BF==,
∴AC•BC=(2+)(2+)
=4(1+++1)
=4(2+)
=18,
∴=
∴AB2=45,
即AB=3,
故答案为:3.
三、解答题:本大题共7个小题,共90分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
19.(16分)(1)计算:2cos45°+|﹣|﹣20210﹣;
(2)先化简,再求值:﹣﹣,其中x=1.12,y=0.68.
【分析】(1)根据特殊角的三角函数值,去绝对值,零次幂等知识,运用实数的运算进行计算即可;
(2)先根据分式的化简计算将原式化简,再代入求值即可.
【解答】解:(1)原式=2×+﹣1﹣
=
=﹣1,
(2)原式=﹣﹣
=
=
=,
当x=1.12,y=0.68时:==2.
20.(12分)为庆祝中国共产党建党100周年,某校开展了党史知识竞赛.某年级随机选出一个班的初赛成绩进行统计,得到统计图表,已知在扇形统计图中D段对应扇形圆心角为72°.
分段
成绩范围
频数
频率
A
90~100
a
m
B
80~89
20
b
C
70~79
c
0.3
D
70分以下
10
n
注:90~100表示成绩x满足:90≤x≤100,下同.
(1)在统计表中,a= 5 ,b= 0.4 ,c= 15 ;
(2)若该年级参加初赛的学生共有2000人,根据以上统计数据估计该年级成绩在90分及以上的学生人数;
(3)若统计表A段的男生比女生少1人,从A段中任选2人参加复赛,用列举法求恰好选到1名男生和1名女生的概率.
【分析】(1)根据扇形统计图中D段对应扇形圆心角为72°,D段人数为10人,可求出总人数,即可求出b,c,a的值;
(2)用样本中的频率来估计总体中的频率即可;
(3)通过列举所选情况可知:共10种结果,并且它们出现的可能性相等,其中包含1名男生1名女生的结果有6种,然后根据概率公式即可得出答案.
【解答】解:(1)总人数为:10÷(72÷360)=50(人),
∴b=20÷50=0.4,c=50×0.3=15(人),
∴a=50﹣(20+15+10)=5(人),
故答案为:5,0.4,15;
(2)由题意得:成绩在90~100之间的人数为5,
随机选出的这个班级总人数为50,
设该年级成绩在90~100之间的人数为y,
则,
解得:y=200,
(3)由(1)(2)可知:A段有男生2人,女生3人,
记2名男生分别为男1,男2;记3名女生分别为女1,女2,女3,
选出2名学生的结果有:
男1男2,男1女1,男1女2,男1女3,男2女1,
男2女2,男2女3,女1女2,女1女3,女2女3,
共10种结果,并且它们出现的可能性相等,
其中包含1名男生1名女生的结果有6种,
∴P==,即选到1名男生和1名女生的概率为.
21.(12分)某工艺厂为商城制作甲、乙两种木制工艺品,甲种工艺品不少于400件,乙种工艺品不少于680件.该厂家现准备购买A、B两类原木共150根用于工艺品制作,其中,1根A类原木可制作甲种工艺品4件和乙种工艺品2件,1根B类原木可制作甲种工艺品2件和乙种工艺品6件.
(1)该工艺厂购买A类原木根数可以有哪些?
(2)若每件甲种工艺品可获得利润50元,每件乙种工艺品可获得利润80元,那么该工艺厂购买A、B两类原木各多少根时获得利润最大,最大利润是多少?
【分析】(1)设工艺厂购买A类原木x根,则购买B类原木(150﹣x)根,根据“甲种工艺品不少于400件,乙种工艺品不少于680件”列不等式组解答即可;
(2)设获得利润为y元,由题意得出y与x的关系式,再根据一次函数的性质解答即可.
【解答】解:(1)设工艺厂购买A类原木x根,则购买B类原木(150﹣x)根,
根据题意,得,
可解得50≤x≤55,
∵x为整数,
∴x=50,51,52,53,54,55;
答:工艺厂购买A类原木根数可以是:50,51,52,53,54,55;
(2)设获得利润为y元,
由题意,得y=50[4x+2(150﹣x)]+8﹣[2x+6(150﹣x)],
即y=﹣220x+87000,
∵﹣220<0,
∴y随x的增大而减小,
∴x=50时,y取最大值,最大值为:﹣220×50+87000=76000(元),
答:该工艺厂购买A、B两类原木分别为50和100根时,所获得利润最大,最大利润是76000元.
22.(12分)如图,点M是∠ABC的边BA上的动点,BC=6,连接MC,并将线段MC绕点M逆时针旋转90°得到线段MN.
(1)作MH⊥BC,垂足H在线段BC上,当∠CMH=∠B时,判断点N是否在直线AB上,并说明理由;
(2)若∠ABC=30°,NC∥AB,求以MC、MN为邻边的正方形的面积S.
【分析】(1)根据∠CMH=∠B,∠CMH+∠C=90°,则∠B+∠C=90°,故∠BMC=90°,即可判断;
(2)作CD⊥AB于点D,在△BCM中,已知两角一边,可通过解三角形求出MC的长度.
【解答】解:(1)结论:点N在直线AB上,理由如下:
∵∠CMH=∠B,∠CMH+∠C=90°,
∴∠B+∠C=90°,
∴∠BMC=90°,即CM⊥AB,
∴线段CM逆时针旋转90°落在直线BA上,
即点N在直线AB是上,
(2)作CD⊥AB于点D,
∵MC=MN,∠CMN=90°,
∴∠MCN=45°,
∵NC∥AB,
∴∠BMC=45°,
∵BC=6,∠B=30°,
∴CD=3,MC=,
∴S=MC2=18,即以MC.MN为邻边的正方形面积为S=18.
23.(12分)如图,在平面直角坐标系xOy中,直角△ABC的顶点A,B在函数y=(k>0,x>0)图象上,AC∥x轴,线段AB的垂直平分线交CB于点M,交AC的延长线于点E,点A纵坐标为2,点B横坐标为1,CE=1.
(1)求点C和点E的坐标及k的值;
(2)连接BE,求△MBE的面积.
【分析】(1)由点A的纵坐标为2,点B的横坐标为1,可以用k表示出A,B两点坐标,又AC∥x轴,△ABC为直角三角形,所以可以得到点C的纵坐标为2,点C的横坐标为1,由此得到C点坐标,又由于CE=1,可以得到E点坐标,因为EM垂直平分AB,所以AE=BE,根据此等式列出关于k的方程,即可求解;
(2)由(1)中的k值,可以求出A,B的坐标,利用勾股定理,求出线段AB的长度,从而得到BD的长度,先证明△BDM∽△BCA,利用相似三角形对应边成比例,求出BM的长度,即可求出△MBE的面积.
【解答】解:(1)由题意得点A的坐标为(,2),点B的坐标为(1,k),
又AC∥x轴,且△ACB为直角三角形,
∴点C的坐标为(1,2),
又CE=1,
∴点E的坐标为(2,2),
∵点E在线段AB的垂直平分线上,
∴EA=EB,
在Rt△BCE中,EB2=BC2+CE2,
∴1+(k﹣2)2=,
∴k=2或,
当k=2时,点A,B,C三点重合,不能构成三角形,故舍去,
∴k=,
∴C(1,2),E(2,2),k=;
(2)由(1)可得,AC=,BC=,CE=1,
设AB的中点为D,
AB==,BD==,
∵∠ABC=∠MBD,∠BDM=∠BCA=90°,
∴△BDM∽△BCA,
∴=,
∴BM=×=,
∴S△MBE==×1=.
24.(12分)如图,四边形ABCD是⊙O的内接矩形,过点A的切线与CD的延长线交于点M,连接OM与AD交于点E,AD>1,CD=1.
(1)求证:△DBC∽△AMD;
(2)设AD=x,求△COM的面积(用x的式子表示);
(3)若∠AOE=∠COD,求OE的长.
【分析】(1)证明∠MAD=∠BAC=∠BDC,从而得证;
(2)证明△ADC∽△MAD,得出DM,从而求出CM,再根据三角形的中位线求出CM上的高,从而解得;
(3)延长OB交MA的延长线于G,证明AM=AG,计算表示出AM和AG,从而得出方程,求出x的值,进而解得OE.
【解答】解:如图1,
(1)∵AM是⊙O的切线,
∴OA⊥AM,
∴∠CAM=90°,
∴∠MAD+∠DAC=90°,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ABC=∠BCD=∠ADC=90°,
∴∠BAC+∠DAC=90°,
∴∠MAD=∠BAC,
对于:
∠BAC=∠BDC,
∴∠MAD=∠BDC,
又∠MAD=∠BDC=90°,
∴△DBC∽△AMD;
(2)如图2,
取CD的中点N,连接ON,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AO=CO,
∴ON∥AD,ON=,
∴∠CNA=∠ADC=90°,
∴ON⊥CM,
由(1)知:△DBC∽△AMD,
∴=,
∴DM==x2,
∴CM=DM+CD=x2+1,
∴S△COM=CM•ON=(x2+1)•
=;
(3)如图3,
作DF⊥AC于F,延长DB交MA的延长线于G
在Rt△ADC中,AD=x,CD=1,
∴AC=,
∴OD=OC=AC=
DF=,
CF==,
∴OF=OC﹣CF=,
∵DF∥AG,
∴△DOF∽△GOA,
∴=,
∴AG===
=,
∴AG2=,
在Rt△ACM中,由射影定理得,
AM2=DM•MC=x2(x2+1),
∵∠AOE=∠COD,
∠AOG=∠COD,
∴∠AOE=∠AOG,
∵OA=OA,
∠OAM=∠OAG,
∴△AOM≌△AOG(ASA),
∴AG=AM,
∴=x2(x2+1),
∴x1=,x2=﹣(舍去),
∴AD=,OD=,
DF==,
OF=,
作EH⊥OA于H,设OE=a,
∴EH=OE•sin∠AOE=a•sin∠DOF
=a•=a,
∴OH=a,
AH===a•=a,
由AH+OH=OA得,
a+=,
∴a=,
即:OE=.
25.(14分)如图,二次函数y=﹣x2﹣2x+4﹣a2的图象与一次函数y=﹣2x的图象交于点A、B(点B在右侧),与y轴交于点C,点A的横坐标恰好为a.动点P、Q同时从原点O出发,沿射线OB分别以每秒和2个单位长度运动,经过t秒后,以PQ为对角线作矩形PMQN,且矩形四边与坐标轴平行.
(1)求a的值及t=1秒时点P的坐标;
(2)当矩形PMQN与抛物线有公共点时,求时间t的取值范围;
(3)在位于x轴上方的抛物线图象上任取一点R,作关于原点(0,0)的对称点为R′,当点M恰在抛物线上时,求R′M长度的最小值,并求此时点R的坐标.
【分析】(1)将A(a,﹣2a)代人y=﹣x2﹣2x+4﹣a2,解方程求出a,即可求得抛物线解析式,当t=1秒时,OP=,设P的坐标为(x,y),建立方程求解即可;
(2)经过t秒后,OP=t,OQ=2t,得出P的坐标为(1,﹣2t),Q的坐标为(2t,﹣4t),进而得出M的坐标为(2t,﹣2t),N的坐标为(t,﹣4t),将M(2t,﹣2t)代入y=﹣x2﹣2x+2,得2t2+t﹣1=0,解方程即可,将N(1,﹣4t)代入y=﹣x2﹣2x+2,得(t﹣1)2=3,解方程即可得出答案;
(3)设R(m,n),则R关于原点的对称点为R'(﹣m,﹣n),当点M恰好在抛物线上时,M坐标为(1,﹣1),过R'和M作坐标轴平行线相交于点S,如图3,利用勾股定理可得R'M==,当n=时,R'M长度的最小值为,进而可得出答案.
【解答】解:(1)由题意知,交点A坐标为(a,﹣2a),代人y=﹣x2﹣2x+4﹣a2,
解得:a=﹣,
抛物线解析式为:y=﹣x2﹣2x+2,
当t=1秒时,OP=,设P的坐标为(x,y),
则,
解得或(舍去),
∴P的坐标为(1,﹣2);
(2)经过t秒后,OP=t,OQ=2t,
由(1)方法知,P的坐标为(1,﹣2t),Q的坐标为(2t,﹣4t),
由矩形PMQN的邻边与坐标轴平行可知,M的坐标为(2t,﹣2t),N的坐标为(t,﹣4t),
矩形PMQN在沿着射线OB移动的过程中,点M与抛物线最先相交,如图1,
然后公共点变为2个,点N与抛物线最后相离,然后渐行渐远,如图2,
将M(2t,﹣2t)代入y=﹣x2﹣2x+2,得2t2+t﹣1=0,
解得:t=,或t=﹣1(舍),
将N(1,﹣4t)代入y=﹣x2﹣2x+2,得(t﹣1)2=3,
解得:t=1+或t=1﹣(舍).
所以,当矩形PMQN与抛物线有公共点时,
时间t的取值范围是:≤t≤1+;
(3)设R(m,n),则R关于原点的对称点为R'(﹣m,﹣n),
当点M恰好在抛物线上时,M坐标为(1,﹣1),
过R'和M作坐标轴平行线相交于点S,如图3,
则R'M==,
又∵n=﹣m2﹣2m+2得(m+1)2=3﹣n,
消去m得:R'M=
=
=
=,
当n=时,R'M长度的最小值为,
此时,n=﹣m2﹣2m+2=,
解得:m=﹣1±,
∴点R的坐标是(﹣1±,).
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