2023年天津市中考数学试卷(含答案解析)
展开2023年天津市中考数学试卷
1. 计算(−12)×(−2)的结果等于( )
A. −52 B. −1 C. 14 D. 1
2. 估计 6的值在( )
A. 1和2之间 B. 2和3之间 C. 3和4之间 D. 4和5之间
3. 如图是一个由6个相同的正方体组成的立体图形,它的主视图是( )
A.
B.
C.
D.
4. 在一些美术字中,有的汉字是轴对称图形.下面4个汉字中,可以看作是轴对称( )
A. B. C. D.
5. 据2023年5月21日《天津日报》报道,在天津举办的第七届世界智能大会通过“百网同播、万人同屏、亿人同观”,全球网友得以共享高端思想盛宴,总浏览量达到935000000人次,将数据935000000用科学记数法表示应为( )
A. 0.935×109 B. 9.35×108 C. 93.5×107 D. 935×106
6. sin45∘+ 22的值等于( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 2
7. 计算1x−1−2x2−1的结果等于( )
A. −1 B. x−1 C. 1x+1 D. 1x2−1
8. 若点A(x1,−2),B(x2,1),C(x3,2)都在反比例函数y=−2x的图象上,则x1,x2,x3的大小关系是( )
A. x3
A. x1+x2=6 B. x1+x2=−6 C. x1x2=76 D. x1x2=7
10. 如图,在△ABC中,分别以点A和点C为圆心,大于12AC的长为半径作弧(弧所在圆的半径都相等),两弧相交于M,N两点,直线MN分别与边BC,AC相交于点D,E,连接AD.若BD=DC,AE=4,AD=5,则AB的长为( )
A. 9 B. 8 C. 7 D. 6
11. 如图,把△ABC以点A为中心逆时针旋转得到△ADE,点B,C的对应点分别是点D,E,且点E在BC的延长线上,连接BD,则下列结论一定正确的是( )
A. ∠CAE=∠BED
B. AB=AE
C. ∠ACE=∠ADE
D. CE=BD
12. 如图,要围一个矩形菜园ABCD,其中一边AD是墙,且AD的长不能超过26m,其余的三边AB,BC,CD用篱笆,且这三边的和为40m,有下列结论:①AB的长可以为6m;②AB的长有两个不同的值满足菜园ABCD面积为192m;③菜园ABCD面积的最大值为200m2.其中,正确结论的个数是( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
13. 不透明袋子中装有10个球,其中有7个绿球、3个红球,这些球除颜色外无其他差别,从袋子中随机取出1个球,则它是绿球的概率为______ .
14. 计算(xy2)2的结果为______ .
15. 计算( 7+ 6)( 7− 6)的结果为______ .
16. 若直线y=x向上平移3个单位长度后经过点(2,m),则m的值为______ .
17. 如图,在边长为3的正方形ABCD的外侧,作等腰三角形ADE,EA=ED=52.
(1)△ADE的面积为______ ;
(2)若F为BE的中点,连接AF并延长,与CD相交于点G,则AG的长为______ .
18. 如图,在每个小正方形的边长为1的网格中,等边三角形ABC内接于圆,且顶点A,B均在格点上.
(1)线段AB的长为______ ;
(2)若点D在圆上,AB与CD相交于点P,请用无刻度的直尺,在如图所示的网格中,画出点Q,使△CPQ为等边三角形,并简要说明点Q的位置是如何找到的(不要求证明)______ .
19. 解不等式组{2x+1⩾x−1①4x−1⩽x+2②,请结合题意填空,完成本题的解答.
(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)原不等式组的解集为______ .
20. 为培养青少年的劳动意识,某校开展了剪纸、编织、烘焙等丰富多彩的活动,该校为了解参加活动的学生的年龄情况,随机调查了a名参加活动的学生的年龄(单位:岁).根据统计的结果,绘制出如图的统计图①和图②.
请根据相关信息,解答下列问题:
(1)填空:a的值为______ ,图①中m的值为______ ;
(2)求统计的这组学生年龄数据的平均数、众数和中位数.
21. 在⊙O中,半径OC垂直于弦AB,垂足为D,∠AOC=60∘,E为弦AB所对的优弧上一点.
(1)如图①,求∠AOB和∠CEB的大小;
(2)如图②,CE与AB相交于点F,EF=EB,过点E作⊙O的切线,与CO的延长线相交于点G,若OA=3,求EG的长.
22. 综合与实践活动中,要利用测角仪测量塔的高度,如图,塔AB前有一座高为DE的观景台,已知CD=6m,∠DCE=30∘,点E,C,A在同一条水平直线上.某学习小组在观景台C处测得塔顶部B的仰角为45∘,在观景台D处测得塔顶部B的仰角为27∘.
(1)求DE的长;
(2)设塔AB的高度为h(单位:m);
①用含有h的式子表示线段EA的长(结果保留根号);
②求塔AB的高度(tan27∘取0.5, 3取1.7,结果取整数).
23. 已知学生宿舍、文具店、体育场依次在同一条直线上,文具店离宿舍0.6km,体育场离宿舍1.2km,张强从宿舍出发,先用了10min匀速跑步去体育场,在体育场锻炼了30min,之后匀速步行了10min到文具店买笔,在文具店停留10min后,用了20min匀速散步返回宿舍,下面图中x表示时间,y表示离宿舍的距离.图象反映了这个过程中张强离宿舍的距离与时间之间的对应关系.
请根据相关信息,回答下列问题:
(1)①填表:
张强离开宿舍的时间/min
1
10
20
60
张强离宿舍的距离/km
1.2
②填空:张强从体育场到文具店的速度为______ km/min;
③当50≤x≤80时,请直接写出张强离宿舍的距离y关于时间x的函数解析式;
(2)当张强离开体育场15min时,同宿舍的李明也从体育场出发匀速步行直接回宿舍,如果李明的速度为0.06km/min,那么他在回宿舍的途中遇到张强时离宿舍的距离是多少?(直接写出结果即可)
24. 在平面直角坐标系中,O为原点,菱形ABCD的顶点A( 3,0),B(0,1),D(2 3,1),矩形EFGH的顶点E(0,12),F(− 3,12),H(0,32).
(1)填空:如图①,点C的坐标为______ ,点G的坐标为______ ;
(2)将矩形EFGH沿水平方向向右平移,得到矩形E′FG′H′,点E,F,G,H的对应点分别为E′,F′,G′,H′,设EE′=t,矩形E′F′G′H′与菱形ABCD重叠部分的面积为S.
①如图②,当边E′F′与AB相交于点M、边G′H′与BC相交于点N,且矩形E′F′G′H′与菱形ABCD重叠部分为五边形时,试用含有t的式子表示S,并直接写出t的取值范围;
②当2 33t≤11 34时,求S的取值范围(直接写出结果即可).
25. 已知抛物线y=−x2+bx+c(b,c为常数,c>1的顶点为P,与x轴相交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴相交于点C,抛物线上的点M的横坐标为m,且−c
①求点P和点A的坐标;
②当MN= 2时,求点M的坐标;
(2)若点A的坐标为(−c,0),且MP//AC,当AN+3MN=9 2时,求点M的坐标.
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:原式=+(12×2)
=1,
故选:D.
根据有理数乘法法则计算即可.
本题考查有理数的乘法运算,其运算法则是基础且重要知识点,必须熟练掌握.
2.【答案】B
【解析】解:∵4<6<9,
∴ 4< 6< 9,
即2< 6<3,
那么 6在2和3之间,
故选:B.
一个正数越大,其算术平方根越大,据此即可求得答案.
本题考查无理数的估算,此为基础且重要知识点,必须熟练掌握.
3.【答案】C
【解析】解:从正面看,一共有三列,从左到右小正方形的个数分别为2、2、1.
故选:C.
根据从正面看得到的图形是主视图,可得答案.
本题考查了简单组合体的三视图.解题的关键是理解简单组合体的三视图的定义,明确从正面看得到的图形是主视图.
4.【答案】A
【解析】解:B、C,D选项中的汉字都不能找到一条直线,使图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,所以不是轴对称图形;
A选项中的汉字能找到一条直线,使图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,所以是轴对称图形;
故选:A.
根据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,这条直线叫做对称轴进行分析即可.
本题考查了轴对称图形的概念,轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合.
5.【答案】B
【解析】解:935000000=9.35×108,
故选:B.
将一个数表示为a×10n的形式,其中1≤|a|<10,n为整数,这种记数方法叫做科学记数法,据此即可得出答案.
本题考查科学记数法表示较大的数,科学记数法是基础且重要知识点,必须熟练掌握.
6.【答案】B
【解析】解:原式= 22+ 22
= 2,
故选:B.
根据特殊锐角的三角函数值及二次根式的加法法则计算即可.
本题考查二次根式的运算及特殊锐角的三角函数,其相关运算法则是基础且重要知识点,必须熟练掌握.
7.【答案】C
【解析】解:1x−1−2x2−1
=x+1(x+1)(x−1)−2(x+1)(x−1)
=x+1−2(x+1)(x−1)
=x−1(x+1)(x−1)
=1x+1,
故选:C.
由于是异分母的分式的加减,所以先通分,化为同分母的分式,然后进行加减即可.
本题主要考查了分式的加减,计算时首先判断分母是否相同,然后利用分式加减的法则计算即可.
8.【答案】D
【解析】解:将A(x1,−2)代入y=−2x,得:−2=−2x1,即:x1=1,
将B(x2,1)代入y=−2x,得:1=−2x2,即:x2=−2,
将C(x3,2)代入y=−2x,得:2=−2x3,即:x3=−1,
∴x2
分别将点A,B,C的坐标代入反比例函数的解析式求出x2,x3,x1,然后再比较它们的大小即可得出答案.
此题主要考查了反比例函数的图象,解答此题的关键是理解函数图象上的点满足函数的解析式,满足函数解析式的点都在函数的图象上.
9.【答案】A
【解析】解:∵x1,x2是方程x2−6x−7=0的两个根,
∴x1+x2=6,x1x2=−7,
故选:A.
根据一元二次方程根与系数的关系进行判断即可.
本题考查了一元二次方程根与系数的关系,应掌握:设x1,x2是一元二次方程y=ax2+bx+c(a≠0)的两个实数根,则x1+x2=−ba,x1x2=ca.
10.【答案】D
【解析】解:由题意得:MN是AC的垂直平分线,
∴AC=2AE=8,DA=DC,
∴∠DAC=∠C,
∵BD=CD,
∴BD=AD,
∴∠B=∠BAD,
∵∠B+∠BAD+∠C+∠DAC=180∘,
∴2∠BAD+2∠DAC=180∘,
∴∠BAD+∠DAC=90∘,
∴∠BAC=90∘,
在Rt△ABC中,BC=BD+CD=2AD=10,
∴AB= BC2−AC2= 102−82=6,
故选:D.
根据线段垂直平分线的性质可得AC=2AE=8,DA=DC,从而可得∠DAC=∠C,再结合已知易得BD=AD,从而可得∠B=∠BAD,然后利用三角形内角和定理可得∠BAC=90∘,从而在Rt△ABC中,利用勾股定理进行计算,即可解答.
本题考查了勾股定理,线段垂直平分线的性质,等腰三角形的性质,三角形内角和定理,熟练掌握勾股定理,以及线段垂直平分线的性质是解题的关键.
11.【答案】A
【解析】解:如图,设AD与BE的交点为O,
∵把△ABC以点A为中心逆时针旋转得到△ADE,
∴∠ABC=∠ADE,∠BAD=∠CAE,
又∵∠AOB=∠DOE,
∴∠BED=∠BAD=∠CAE,
故选:A.
由旋转的性质可得∠ABC=∠ADE,∠BAD=∠CAE,由三角形内角和定理可得∠BED=∠BAD=∠CAE.
本题考查了旋转的性质,掌握旋转的性质是解题的关键.
12.【答案】C
【解析】解:设AD边长为xm,则AB边长为长为40−x2m,
当AB=6时,40−x2=6,
解得x=28,
∵AD的长不能超过26m,
∴x≤26,
故①不正确;
∵菜园ABCD面积为192m2,
∴x⋅40−x2=192,
整理得:x2−40x+384=0,
解得x=24或x=16,
∴AB的长有两个不同的值满足菜园ABCD面积为192m2,
故②正确;
设矩形菜园的面积为ym2,
根据题意得:y=x⋅40−x2=−12(x2−40x)=−12(x−20)2+200,
∵−12<0,20<26,
∴当x=20时,y有最大值,最大值为200.
故③正确.
∴正确的有2个,
故选:C.
设AD边长为xm,则AB边长为长为40−x2m,根据AB=6列出方程,解方程求出x的值,根据x取值范围判断①;根据矩形的面积=192.解方程求出x的值可以判断②;设矩形菜园的面积为ym2,
根据矩形的面积公式列出函数解析式,再根据函数的性质求函数的最值可以判断③.
此题主要考查了一元二次方程和二次函数的应用,读懂题意,找到等量关系准确地列出函数解析式和方程是解题的关键.
13.【答案】710
【解析】解:∵袋子中共有10个球,其中绿球有7个,
∴从袋子中随机取出1个球,它是绿球的概率是710,
故答案为:710.
找准两点:①符合条件的情况数目;②全部情况的总数;二者的比值就是其发生的概率.
本题考查概率的求法:如果一个事件有n种可能,而且这些事件的可能性相同,其中事件A出现m种可能,那么事件A的概率P(A)=mn.
14.【答案】x2y4
【解析】解:(xy2)2=x2⋅(y2)2=x2y4,
故答案为:x2y4.
根据积的乘方与幂的乘方法则计算即可.
本题考查了积的乘方与幂的乘方法则,熟记:积的乘方,等于把积中的每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘;幂的乘方,底数不变,指数相乘.
15.【答案】1
【解析】解:( 7+ 6)( 7− 6)
=( 7)2−( 6)2
=7−6
=1,
故答案为:1.
利用平方差公式进行计算,即可解答.
本题考查了二次根式的混合运算,平方差公式,熟练掌握平方差公式是解题的关键.
16.【答案】5
【解析】解:将直线y=x向上平移3个单位,得到直线y=x+3,
把点(2,m)代入,得m=2+3=5.
故答案为:5.
先根据平移规律求出直线y=x向上平移3个单位的直线解析式,再把点(2,m)代入,即可求出m的值.
本题考查了一次函数图象与几何变换,一次函数图象上点的坐标特征,正确求出平移后的直线解析式是解题的关键.
17.【答案】3 13
【解析】解:(1)过E作EM⊥AD于M,
∵EA=ED=52.AD=3,
∴AM=DM=12AD=32,
∴EM= AE2−AM2=2,
∴△ADE的面积为12AD⋅EM=12×3×2=3;
故答案为:3;
(2)过E作AD的垂线交AD于M,AG于N,BC于P,
∵四边形ABCD是正方形,
∴BC//AD,
∴EF⊥BC,
∴四边形ABPM是矩形,
∴PM=AB=3,AB//EP,
∴EP=5,∠ABF=∠NEF,
∵F为BE的中点,
∴BF=EF,
在△ABF与△NEF中,
∠ABF=∠NEFBF=EF∠AFB=∠NFE,
∴△ABF≌△NEF(ASA),
∴EN=AB=3,
∴MN=1,
∵PM//CD,
∴AN=NG,
∴CD=2MN=2,
∴AG= AD2+CD2= 32+22= 13,
故答案为: 13.
(1)过E作EM⊥AD于M,根据等腰三角形的性质得到AM=DM=12AD=32,根据勾股定理得到EM= AE2−AM2=2,根据三角形的面积公式即可得到△ADE的面积为12AD⋅EM=12×3×2=3;(2)过E作AD的垂线交AD于M,AG于N,BC于P,根据正方形的性质得到EF⊥BC,推出四边形ABPM是矩形,得到PM=AB=3,AB//EP,根据全等三角形的性质得到EN=AB=3,根据勾股定理即可得到结论.
本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,等腰三角形的性质,正确地作出辅助线是解题的关键.
18.【答案】 29 取AC,AB与网格线的交点E,F,连接EF并延长与网格线相交于点G;连接DB与网格线相交于点H,连接HF并延长与网格线相交于点I,连接AI并延长与圆相交于点K,连接CK并延长与
GB的延长线相交于点Q,则点Q即为所求.
【解析】解:(1)AB= 22+52= 29.
故答案为: 29;
(2)如图,点Q即为所求;
方法:取AC,AB与网格线的交点E,F,连接EF并延长与网格线相交于点G;连接DB与网格线相交于点H,连接HF并延长与网格线相交于点I,连接AI并延长与圆相交于点K,连接CK并延长与GB的延长线相交于点Q,则点Q即为所求;
理由:可以证明∠PCA=∠QCB,∠CBQ=∠CAP=60∘,
∵AC=CB,
∴△ACP≌△BAQ(ASA),
∴∠ACP=∠BCQ,CP=CQ,
∴∠PCQ=∠ACB=60∘,
∴△PCQ是等边三角形.
故答案为:取AC,AB与网格线的交点E,F,连接EF并延长与网格线相交于点G;连接DB与网格线相交于点H,连接HF并延长与网格线相交于点I,连接AI并延长与圆相交于点K,连接CK并延长与GB的延长线相交于点Q,则点Q即为所求.
(1)利用勾股定理求解即可.
本题考查作图-复杂作图,等边三角形的性质和判定,勾股定理,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会构造全等三角形解决问题.
19.【答案】x≥−2x≤1−2≤x≤1
【解析】解:(1)解不等式①,得x≥−2;
(2)解不等式②,得x≤1;
(3)把不等式①和②的解集在数轴上表示如图所示:
(4)原不等式组的解集为−2≤x≤1;
故答案为:(1)x≥−2;
(2)x≤1;
(4)−2≤x≤1.
按照解一元一次不等式组的步骤,进行计算即可解答.
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,熟练掌握解一元一次不等式组的步骤是解题的关键.
20.【答案】40 15
【解析】解:(1)a=5+6+13+16=40;
∵m%=100%−12.5%−40%−32.5%=15%,
∴m=15.
故答案为:40;15;
(2)平均数为=12×5+13×6+14×13+15×165+6+13+16=14;
∵15岁的学生最多,
∴众数为15;
∵一共调查了40名学生,12岁的有5人,13岁的6人,
∴中位数为14.
(1)把各条形图对应的学生人数加起来为a的值;根据百分比由100%依次减去各年龄对应的百分比可得m的值;
(2)利用加权平均数,众数,中位数定义得出结果即可.
此题主要是考查了统计的应用,能够熟练掌握条形图的运用,平均数,众数,中位数定义是解题的关键.
21.【答案】解:(1)∵半径OC垂直于弦AB,
∴AC=BC,
∴∠BOC=∠AOC=60∘,
∴∠AOB=∠AOC+∠BOC=120∘,
∵∠CEB=12∠BOC,
∴∠CEB=30∘;
(2)如图,连接OE,
∵半径OC⊥AB,
∵AC=BC,
∴∠CEB=12∠AOC=30∘,
∵EF=EB,
∴∠EFB=∠B=75∘,
∴∠DFC=∠EFB=75∘,
∴ ∠DCF=90∘−∠DFC=15∘,
∵OE=OC,
∴∠C=∠OEC=15∘,
∴∠EOG=∠C+∠OEC=30∘,
∵GE切圆于E,
∴∠OEG=90∘,
∴tan∠EOG=EGOE= 33,
∵OE=OA=3,
∴EG= 3.
【解析】(1)由垂径定理得到AC=BC,因此∠BOC=∠AOC=60∘,得到∠AOB=∠AOC+∠BOC=120∘,由圆周角定理即可求出∠CEB的度数;
(2)由垂径定理,圆周角定理求出∠CEB的度数,得到∠C的度数,由三角形外角的性质求出∠EOG的度数,由锐角的正切定义即可求出EG的长.
本题考查垂径定理,圆周角定理,切线的性质,等腰三角形的性质,直角三角形的性质,解直角三角形,三角形外角的性质,关键是由圆周角定理,等腰三角形的性质求出∠C=15∘,由三角形外的性质求出∠EOG的度数,由锐角的正切定义即可求出EG的长.
22.【答案】解:(1)由题意得:DE⊥EC,
在Rt△DEC中,CD=6m,∠DCE=30∘,
∴DE=12CD=3(m),
∴DE的长为3m;
(2)①由题意得:BA⊥EA,
在Rt△DEC中,DE=3m,∠DCE=30∘,
∴CE= 3DE=3 3(m),
在Rt△ABC中,AB=hm,∠BCA=45∘,
∴AC=ABtan45∘=h(m),
∴AE=EC+AC=(3 3+h)m,
∴线段EA的长为(3 3+h)m;
②过点D作DF⊥AB,垂足为F,
由题意得:DF=EA=(3 3+h)m,DE=FA=3m,
∵AB=hm,
∴BF=AB−AF=(h−3)m,
在Rt△BDF中,∠BDF=27∘,
∴BF=DF⋅tan27∘≈0.5(3 3+h)m,
∴h−3=0.5(3 3+h),
解得:h=3 3+6≈11,
∴AB=11m,
∴塔AB的高度约为11m.
【解析】(1)根据题意可得:DE⊥EC,然后在Rt△DEC中,利用含30度角的直角三角形的性质,进行计算即可解答;
(2)①根据题意得:BA⊥EA,在Rt△DEC中,利用含30度角的直角三角形的性质求出EC的长,然后在Rt△ABC中,利用锐角三角函数的定义求出AC的长,从而利用线段的和差关系进行计算,即可解答;
②过点D作DF⊥AB,垂足为F,根据题意得:DF=EA=(3 3+h)m,DE=FA=3m,则BF=(h−3)m,然后在Rt△BDF中,利用锐角三角函数的定义求出BF的长,从而列出关于h的方程,进行计算即可解答.
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.
23.【答案】0.06
【解析】解:(1)①由图象可知,张强从宿舍到体育场的速度为1.2÷10=0.12(km/min),
∴当张强离开宿舍1min时,张强离宿舍的距离为0.12×1=0.12(km);
当张强离开宿舍20min时,张强离宿舍的距离为1.2km;
当张强离开宿60舍min时,张强离宿舍的距离为0.6km;
张强离开宿舍的时间/min
1
10
20
60
张强离宿舍的距离/km
0.12
1.2
1.2
0.6
故答案为:0.12,1.2;0.6;
②由图象知,张强从体育场到文具店的速度为1.2−0.650−40=0.06(km/h),
故答案为:0.06;
③当0≤x≤10时,y=012x;
当10
∴当60
设李明从体育场出发x分钟后与张强相遇,
则0.06x=0.03(x−5)+0.6,
解得x=15,
∴1.2−0.06×15=0.3(km),
∴离宿舍的距离是0.3km.
(1)①根据函数的图象计算即可;
②根据速度=路程÷时间计算即可;
③根据函数图象分段写出函数解析式即可;
(2)设李明从体育场出发x分钟后与张强相遇,结合题意列出方程,解方程即可.
本题考查了一次函数的应用,函数图象.解题的关键在于从图象中获取正确的信息并理解图象的含义.
24.【答案】( 3,2)(− 3,32)
【解析】(1)解:四边形EFGH是矩形,且E(0,12).F(− 3,12)(0,32),
∴EF=GH= 3,EH=FG=1,
∴G(− 3,32);
连接AC,BD,交于一点H,如图所示:
∵四边形ABCD是菱形,且A( 3,0),B(0,1),D(2 3,1),
AB=AD= ( 3−0)2+(0−1)2=2,AC⊥BD,CM=AM=OB=1,BM−MD=OA= 3,
∴AC=2,
∴C( 3,2),
故答案为( 3,2),(− 3,32);
(2)解:①∵点E(0,12),点F(− 3,12),点H(0,32),
∴矩形EFGH中,EF//x轴,E′H′⊥x轴,EF= 3,EH=1,
∴矩形E′F′G′H′中,E′F′//x轴,E′H′⊥x轴,E′F′= 3,E′H′=1,
由点A( 3,0),点B(0,1),得OA= 3,OB=1,
在Rt△ABO中,tan∠ABO=OAOB= 3,得∠ABO=60∘,
在Rt△BME中,由EM=EB×tan60∘,EB=1−12=12,得EM= 32,
∴S△BME=12EB×EM= 38,同理,得S△BNH= 38,
∵EE′=t,得S矩形EE′H′H=EE′×EH=t,
又S=S矩形EE′H′H−S△BME−S△BNH,
∴S=t− 34,
当EE′=EM= 32时,则矩形E′F′G′H′和菱形ABCD重叠部分为△BE′H′,
∴t的取值范围是 32
∴当t=3 32时,矩形E′F′G′H′和菱形ABCD重叠部分如图所示:
此时面积S最大,最大值为S=1× 3= 3;
当t=11 34时,矩形E′F′G′H′和菱形ABCD重叠部分如图所示:
由(1)可知B、D之间的水平距离为2 3,则有点D到G′F′的距离为 3−(11 34−2 3)= 34,
由①可知:∠D=∠B=60∘,
∴矩形E′F′G′H′和菱形ABCD重叠部分为等边三角形,
∴该等边三角形的边长为2× 34tan60∘=12,
∴此时面积S最小,最小值为12×12× 34= 316,
综上所述:当2 33≤t≤11 34时,则 316≤S≤ 3.
(1)根据矩形及菱形的性质可进行求解;
(2)①由题意易得EF=EF′= 3,EH=EH′=1,然后可得∠ABO=60∘,则有EM= 32,进而根据割补法可进行求解面积S;②由①及题意可知当2 33≤t≤3 32时,矩形E′F′G′H′和菱形ABCD重叠部分的面积S是增大的,当3 32
25.【答案】解:(1)①∵b=−2,c=3,
∴抛物线的解析式为y=−x2−2x+3=−(x+1)2+4,
∴P(−1,4),
当y=0时,−x2−2x+3=0,
解得x1=−3,x2=1,
∵点A在点B的左侧,
∴A(−3,0).
答:P点的坐标为(−1,4),A点的坐标为(−3,0).
②如图,过点M作ME⊥x轴于点E,于直线AC交于点F,
∵A(−3,0),C(0,3),
∴OA=OC,
∴在Rt△AOC中,∠OAC=45∘,
∴在Rt△AEF中,EF=AE,
∵抛物线上的点M的横坐标为m,其中−3
∴EF=AE=m−(−3)=m+3,
∴F(m,m+3),
∴FM=(−m2−2M+3)−(m+3)=−m2−3m,
∴在Rt△FMN中,∠MFN=45∘,
∴FM= 2MN= 2× 2=2,
∴−m2−3m=2,
解得m1=−2,m2=−1(舍去),
∴M(−2,3).
答:点M的坐标为(−2,3).
(2)∵点A(−c,0)在抛物线y=−x2+bx+c上,其中c>1,
∴−c2−bc+c=0,
得b=1−c,
∴抛物线的解析式为y=−x2+(1−c)x+c,
∴M(m,−m2+(1−c)m+c),其中−c
如图,过点M作MQ⊥l于点Q,
则∠MQP=45∘,Q(1−c2,−m2+(1−c)m+c),
∵MP//AC,
∴∠PMQ=45∘,
∴MQ=QP,
∴1−c2−m=(1+c)24−[−m2+(1−c)m+c],
即(c+2m)2=1,
解得c1=−2m−1,c2=−2m+1(舍去),
同②,过点M作ME⊥x轴于点E,于直线AC交于点F,
则点E(m,0),点F(m,−m−1),点M(m,m2−1),
∴AN+3MN=AF+FN+3MN= 2EF+2 2FM=9 2,
∴ 2(−m−1)+2 2(m2−1+m+1)=9 2,
即2m2+m−10=0,
解得m1=−52,m2=2(舍去),
∴点M的坐标为(−52,214).
答:点M的坐标为(−52,214).
【解析】(1)①利用配方法即可得到顶点P的坐标,令y=0,解方程即可得到A的坐标.
②过点M作ME⊥x轴于点E,于直线AC交于点F,证得EF=AE,表示出点M、点E的坐标,进而表示出FM,根据直角三角形的性质列出方程求解即可得到M的坐标.
(2)求出顶点P的坐标和抛物线的对称轴,作辅助线,证明MQ=QP,根据AN+3MN=9 2,列方程求解即可.
本题考查了二次函数的综合应用,解题的关键是作辅助线,掌握直角三角形的性质.
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