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2023年湖南省郴州市资兴市中考数学二模试卷(含解析)
展开2023年湖南省郴州市资兴市中考数学二模试卷
第I卷(选择题)
一、选择题(本大题共8小题,共24.0分。在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)
1. −2023的相反数是( )
A. 2023 B. 12023 C. −12023 D. −2023
2. 2022年4月16日,神舟十三号载人飞船圆满完成全部既定任务,顺利返回地球家园.六个月的飞天之旅展现了中国航天科技的新高度.下列航天图标,其文字上方的图案是中心对称图形的是( )
A. 中国探火 B. 中国火箭
C. 中国行星探测 D. 航天神舟
3. 粮食是人类赖以生存的物质基础,2022年我国粮食总产量再创新高,达68653万吨,该数据可用科学记数法表示为( )
A. 6.8653×104吨 B. 68653×104吨 C. 6.8653×107吨 D. 6.8653×108吨
4. 下列事件中是必然事件的是( )
A. 翻开九年级(上)数学教材,恰好翻到第58页
B. 在一张纸上任意画两条直线,这两条直线必相交
C. 在一个只装有白球的盒子里摸出黑球
D. 三角形的内角和等于180°
5. 计算3aa−b−3ba−b的结果是( )
A. 3 B. 3a+3b C. 1 D. 6aa−b
6. 如图,点A,B,C在⊙O上,若∠BAC=40°,则∠BOC=( )
A. 40°
B. 50°
C. 70°
D. 80°
7. 将一副三角板按如图所示的位置摆放在直尺上,则∠1的度数为( )
A. 60° B. 65° C. 75° D. 85°
8. 如图,A是双曲线y=8x(x>0)上的一点,点C是OA的中点,过点C作y轴的垂线,垂足为D,交双曲线于点B,则△ABD的面积是( )
A. 2
B. 8
C. 4
D. 16
第II卷(非选择题)
二、填空题(本大题共8小题,共24.0分)
9. 函数y= 4x−2中,自变量x的取值范围是______.
10. 计算:a3⋅a= ______ .
11. 因式分解:xy2−4x=______.
12. 郴州正稳步推进碧道建设,营造“水清岸绿、鱼翔浅底、水草丰美、白鹭成群”的生态廊道,使之成为老百姓美好生活的好去处.到今年底各县市区完成碧道试点建设的长度分别为(单位:千米):5,5.2,5,5,5,6.4,6,5,6.68,48.4,6.3,这组数据的众数是______ .
13. 若x=1是方程x2−2x+a=0的根,则a=______.
14. 如图,在平行四边形ABCD中,AB⊥AC,AB=3,AC=4,分别以A,C为圆心,大于AC的长为半径画弧,两弧相交于点M,N,过M,N两点作直线,与BC交于点E,与AD交于点F,连接AE,CF,则四边形AECF的周长为______ .
15. 若扇形的半径为2,圆心角为90°,则这个扇形的面积为______ .
16. 如图,在平行四边形ABCD中,∠C=135°,AD=3,AB= 2,点H、G分别是边CD、BC上的动点,连接AH、GH,点E为AH的中点,点F为GH的中点,连接EF,则EF的最大值与最小值的差为______ .
三、解答题(本大题共10小题,共82.0分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17. (本小题6.0分)
计算:(2023−π)0+| 3−3|+2sin60°−(13)−1.
18. (本小题6.0分)
解不等式组:4(x−1)
19. (本小题6.0分)
如图,AB=DE,BF=EC,∠B=∠E,求证:AC//DF.
20. (本小题8.0分)
某校为积极响应“福城圣地,郴州有礼”城市品牌建设,在每周五下午第三节课开展了丰富多彩的走班选课活动.其中综合实践类共开设了“礼行”“礼知”“礼思”“礼艺”“礼源”等五门课程,要求全校学生必须参与其中一门课程.为了解学生参与综合实践类课程活动情况,随机抽取了部分学生进行调查,根据调查结果绘制了如图所示不完整的条形统计图和扇形统计图.
(1)随机抽取的学生共有______ 名,在扇形统计图中,选择“礼行“课程的学生人数所对应的扇形圆心角的度数______ .并补全条形统计图.
(2)若该校共有学生2400人,估计其中参与“礼源”课程的学生共有多少人?
(3)小军计划从“礼行”“礼知”“礼思”“礼艺”“礼源”等五门课程中,任选两门参加,求选到“礼行”和“礼思”两门课程的概率.(要求画树状图或列表求概率)
21. (本小题8.0分)
某数学兴趣小组到高椅岭风景区对巨石阵(巨石阵中高者)的高度进行测量.如图所示,巨石阵中高者DE在高55m的小山EC上,在A处测得巨石阵中高者的底部E的仰角为34°,再沿AC方向前进40m到达B处,测得巨石阵中高者的顶部D的仰角为60°,求巨石阵中高者DE的高度.(精确到1m.参考数据:sin34°≈0.56,cos34°≈0.83,tan34°≈0.67, 3≈1.73)
22. (本小题8.0分)
“30天无理由退货”是营造我省“诚信旅游”良好环境,进一步提升旅游形象的创新举措.机场、车站、出租车、景区、手机短信……,“30天无理由退货”的提示随处可见,它已成为一张云南旅行的“安心卡”,极大地提高了旅游服务的品质.刚刚过去的“五⋅一”假期,旅游线路、住宿、餐饮、生活服务、购物等旅游消费的供给更加多元,同步的是云南旅游市场强劲复苏.某旅行社今年5月1日租用A、B两种客房一天,供当天使用.下面是有关信息:
请根据上述信息,分别求今年5月1日该旅行社租用的A、B两种客房每间客房的租金.
23. (本小题8.0分)
如图,⊙O是△ABC的外接圆,AD是⊙O的直径,E是AD延长线上一点,连接CD,CE.且∠DCE=∠CAD.
(1)求证:CE是⊙O的切线;
(2)若cosB=35,AD=10,求ED的长.
24. (本小题10.0分)
若一个函数当自变量在不同范围内取值时,函数表达式不同,我们称这样的函数为分段函数.下面我们参照学习函数的过程与方法,探究分段函数y=−2x(x≤−1)|x−1|(x>−1)的图象与性质.列表:
x
…
−3
−52
−2
−32
−1
−12
0
12
1
32
2
52
3
…
y
…
23
45
1
43
2
32
1
12
0
12
1
32
2
…
描点:在平面直角坐标系中,以自变量x的取值为横坐标,以相应的函数值y为纵坐标,描出相应的点,如图所示.
(1)如图,在平面直角坐标系中,观察描出的这些点的分布,作出函数图象;
(2)研究函数并结合图象与表格,回答下列问题:
①点A(−5,y1),B(−72,y2),C(x1,52),D(x2,6)在函数图象上,则y1 ______ y2,x1 ______ x2;(填“>”,“=”或“<”)
②当函数值y=2时,求自变量x的值;
③若直线y=a与函数图象有三个不同的交点,求a的取值范围.
25. (本小题10.0分)
已知:如图1,在面积为3的正方形ABCD中,E、F分别是BC和CD边上的两点,AE⊥BF于点G,且BE=1.
(1)求证:△ABE≌△BCF;
(2)求出△ABE和△BCF重叠部分(即△BEG)的面积;
(3)现将△ABE绕点A逆时针方向旋转到△AB′E′(如图2),使点E落在CD边上的点E′处,问△ABE在旋转前后与△BCF重叠部分的面积是否发生了变化?请说明理由.
26. (本小题12.0分)
如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A(−1,0),B(3,0)两点,过点A的直线L交抛物线于点C(2,m).
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点P是直线AC下方抛物线y=x2+bx+c的一个动点,当△PAC面积最大时,求点P的坐标及△PAC面积最大值.
(3)若点M是抛物线上的动点,在抛物线y=x2+bx+c的对称轴上是否存在点D,使得以点A,C,D,M为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,请直接求出所有满足条件的点D的坐标;如果不存在,请说明理由.
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:−2023的相反数是2023,
故选:A.
只有符号不同的两个数叫做互为相反数,由此即可得到答案.
本题考查相反数的概念,关键是掌握相反数的定义.
2.【答案】B
【解析】解:选项A、C、D均不能找到这样的一个点,使图形绕某一点旋转180度后和原图形完全重合,所以不是中心对称图形,
选项B能找到这样的一个点,使图形绕某一点旋转180度后和原图形完全重合,所以是中心对称图形,
故选:B.
根据中心对称图形的定义进行判断,即可得出答案.把一个图形绕某一点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形,这个点叫做对称中心.
本题考查中心对称图形的概念:在同一平面内,如果把一个图形绕某一点旋转180度,旋转后的图形能和原图形完全重合,那么这个图形就叫做中心对称图形.
3.【答案】D
【解析】解:68653万吨
=6.8653×104×104
=6.8653×108(吨),
故选:D.
将较大的数写成科学记数法形式:a×10n,其中1≤a<10,n为正整数即可.
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.
4.【答案】D
【解析】解:A.翻开九年级(上)数学教材,恰好翻到第58页,是随机事件,因此选项A不符合题意;
B.在一张纸上任意画两条直线,这两条直线必相交,是随机事件,因此选项B不符合题意;
C.在一个只装有白球的盒子里摸出黑球,是不可能事件,因此选项C不符合题意;
D.三角形的内角和等于180°,是必然事件,因此选项D符合题意.
故选:D.
根据随机事件,必然事件,不可能事件的定义结合具体的问题情境进行判断即可.
本题考查随机事件,理解随机事件,必然事件,不可能事件的定义是正确判断的前提.
5.【答案】A
【解析】解:3aa−b−3ba−b
=3a−3ba−b
=3(a−b)a−b
=3,
故选:A.
根据同分母的分式相减的法则进行计算即可.
本题考查了分式的加减,能熟记分式的加减法则是解此题的关键.
6.【答案】D
【解析】解:∵∠BOC=2∠BAC,∠BAC=40°,
∴∠BOC=80°,
故选:D.
利用圆周角定理解决问题即可.
本题考查圆周角定理,解题的关键是熟练掌握圆周角定理,属于中考常考题型.
7.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查的是平行线性质和平角定义的有关知识,熟练掌握平行线的性质是解题的关键.
首先根据平角的定义求得∠2的度数,再利用平行线的性质即可求得∠1的度数.
【解答】
解:如图:
∵∠BCA=60°,∠DCE=45°,
∴∠2=180°−60°−45°=75°,
∵HF//BC,
∴∠1=∠2=75°,
故选C.
8.【答案】C
【解析】解:∵C是AO的中点,
∴S△ADC=S△ODC,S△ABC=S△OBC,
∴S△ABD=S△OBD,
∵双曲线y=8x(x>0)在第一象限,
∴S△OBD=12×8=4.
故选:C.
利用中点产生三角形中线,中线均分三角形面积,△ADB的面积等于△BDO的面积,△BDO的面积是8的一半.
本题考查了反比例函数中k值的几何意义,k的绝对值是反比例函数图象上一点与坐标轴围成的长方形的面积.
9.【答案】x≥12
【解析】
【分析】
本题主要考查函数自变量的取值范围,考查的知识点为:二次根式的被开方数是非负数.
根据二次根式的有意义的条件:被开方数大于等于0,就可以求解.
【解答】
解:依题意,得4x−2≥0,
解得:x≥12,
故答案为x≥12.
10.【答案】a4
【解析】解:a3⋅a=a3+1=a4.
故答案为:a4.
根据同底数幂的乘法法则计算即可,同底数幂相乘,底数不变,指数相加.
本题主要考查了同底数幂的乘法,熟记幂的运算法则是解答本题的关键.
11.【答案】x(y+2)(y−2)
【解析】解:xy2−4x,
=x(y2−4),
=x(y+2)(y−2).
先提取公因式x,再对余下的多项式利用平方差公式继续分解.
本题主要考查提公因式法分解因式和利用平方差公式分解因式,熟记公式是解题的关键,难点在于要进行二次因式分解.
12.【答案】5
【解析】解:这组数据按照从小到大的顺序排列为:5,5,5,5,5,5.2,6,6.4,6.68,48.3,63,
则众数是5,
故答案为:5.
根据众数的概念求解.
本题考查了众数的概念:一组数据中出现次数最多的数据叫做众数.
13.【答案】1
【解析】解:把x=1代入方程x2−2x+a=0中,
得1−2+a=0,
解得a=1.
故答案为:1.
把x=1代入方程x2−2x+a=0中,计算即可得出答案.
本题主要考查了一元二次方程的解,应用一元二次方程的解的定义进行求解是解决本题的关键.
14.【答案】10
【解析】解:∵AB⊥AC,AB=3,AC=4,
∴BC= AB2+AC2=5,
由作图可知,MN是线段AC的垂直平分线,
∴EC=EA,AF=CF,
∴∠EAC=∠ACE,
∵∠B+∠ACB=∠BAE+∠CAE=90°,
∴∠B=∠BAE,
∴AE=BE,
∴AE=CE=12BC=2.5,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC=5,CD=AB=3,∠ACD=∠BAC=90°,
同理证得AF=CF=2.5,
∴四边形AECF的周长=EC+EA+AF+CF=10,
故答案为:10.
根据勾股定理得到BC= AB2+AC2=5,由作图可知,MN是线段AC的垂直平分线,求得EC=EA,AF=CF,推出AE=CE=12BC=2.5,根据平行四边形的性质得到AD=BC=5,CD=AB=3,∠ACD=∠BAC=90°,同理证得AF=CF=2.5,于是得到结论.
本题考查了平行四边形的性质,作图−基本作图,勾股定理,线段垂直平分线的性质.利用勾股定理列出方程是解题的关键.
15.【答案】π
【解析】解:这个扇形的面积=90π×22360=π.
故答案为π.
直接利用扇形的面积公式计算.
本题考查了扇形的面积计算,能熟记扇形的面积公式是解此题的关键.
16.【答案】 5−12
【解析】解:连接AC、AG、作AH⊥BC于H,
∵点E为AH的中点,点F为GH的中点,
∴EF为△AGH的中位线,
∴AG=2EF,
在平行四边形ABCD中,∵∠C=135°,
∴∠B=45°,
∴AH=BH=1,
∴CH=2,
由勾股定理得AC= 5,
∴AG的最大值为 5,最小值为1,
∴EF的最大值与最小值的差为 5−12,
故答案为: 5−12.
连接AC、AG、作AH⊥BC于H,根据三角形中位线定理得AG=2EF,再求出AH和AC的长即可.
本题主要考查了平行四边形的性质,勾股定理,三角形中位线定理等知识,作辅助线构造三角形中位线是解题的关键.
17.【答案】解:(2023−π)0+| 3−3|+2sin60°−(13)−1
=1+3− 3+2× 32−3
=1+3− 3+ 3−3
=1.
【解析】先化简各式,然后再进行计算即可解答.
本题考查了实数的运算,零指数幂,负整数指数幂,特殊角的三角函数值,准确熟练地进行计算是解题的关键.
18.【答案】解:由①去括号得:4x−4
系数化为1得:x<2,
由②去分母得:6−x≥−3x,
移项、合并同类项得:2x≥−6,
系数化为1得:x≥−3,
∴不等式组的解集为−3≤x<2,
表示在数轴上,如图所示:
【解析】分别求出不等式组中两不等式的解集,找出两解集的公共部分确定出不等式组的解集,表示在数轴上即可.
此题考查了解一元一次不等式组,以及在数轴上表示不等式组的解集,熟练掌握不等式组的解法是解本题的关键.
19.【答案】证明:∵BF=EC,
∴BF+FC=EC+FC,
∴BC=EF.
在△ABC和△DEF中,
AB=DE,∠B=∠E,BC=EF,
∴△ABC≌△DEF(SAS),
∴∠ACB=∠DFE,
∴AC//DF.
【解析】本题考查全等三角形的判定与性质、平行线的判定,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题的条件,利用数形结合的思想解答.
要证明AC//DF,只要证明∠ACB=∠DFE即可,要证明∠ACB=∠DFE,只要证明△ABC≌△DEF即可,根据题目中的条件可以证明△ABC≌△DEF,本题得以解决.
20.【答案】40 36°
【解析】解:(1)随机抽取的学生共有:12÷30%=40(名),
在扇形统计图中,选择“礼行“课程的学生人数所对应的扇形圆心角的度数为:360°×440=36°,
选择“礼艺”课程的学生人数为:40×15%=6(名),
故答案为:40,36°,
补全条形统计图如下:
(2)2400×840=480(人),
答:估计参与“礼源”课程的学生共有480人;
(3)把“礼行”“礼知”“礼思”“礼艺”“礼源”五门课程分别记为A、B、C、D、E,
画树状图如下:
共有20种等可能的结果,其中选到“礼行”和“礼思”两门课程的结果有2种,
∴选到“礼行”和“礼思”两门课程的概率为220=110.
(1)由选择“礼思“课程的学生人数除以所占百分比得出随机抽取的学生人数,即可解决问题;
(2)由该校共有学生人数乘以参与“礼源”课程的学生所占的比例即可;
(3)画树状图,共有20种等可能的结果,其中选到“礼行”和“礼思”两门课程的结果有2种,再由概率公式求解即可.
此题考查的是树状图法求概率以及条形统计图和扇形统计图等知识.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.
21.【答案】解:由题意得:DC⊥AC,
在Rt△ECA中,∠EAC=34°,EC=55m,
∴AC=ECtan34∘≈550.67≈82.1(m),
∵AB=40m,
∴BC=AC−AB=42.1(m),
在Rt△BCD中,∠DBC=60°,
∴DC=BC⋅tan60°=42.1 3(m),
∴DE=DC−EC=42.1 3−5≈18(m),
∴巨石阵中高者DE的高度约为18m.
【解析】根据题意可得:DC⊥AC,然后在Rt△ECA中,利用锐角三角函数的定义求出AC的长,从而求出BC的长,再在Rt△BCD中,利用锐角三角函数的定义求出DC的长,从而利用线段的和差关系进行计算,即可解答.
本题考查了解直角三角形的应用−仰角俯角问题,熟练掌握锐角三角函数的定义是解题的关键.
22.【答案】解:设每间B客房租金为x元,则每间A客房租金为(x+40)元,根据题意可得:
2000x+40=1600x,
解得:x=160,
经检验:x=160是原分式方程的解,且符合实际,
160+40=200(元),
∴每间A客房租金为200元,每间B客房租金为160元.
【解析】设每间B客房租金为x元,则每间A客房的租金为(x+40)元,根据“用2000元租到A客房数量与用1600元租到B客房数量相同”列出方程并解答.
本题考查了分式方程的应用,解决问题的关键是读懂题意,找到关键描述语,进而找到所求的量的等量关系.
23.【答案】(1)证明:连接OC,
∵AD是⊙O的直径,
∴∠ACD=90°,
∴∠ADC+∠CAD=90°,
又∵OC=OD,
∴∠ADC=∠OCD,
又∵∠DCE=∠CAD.
∴∠DCE+∠OCD=90°,
即半径OC⊥EC,
∴FC是⊙O的切线;
(2)解:∵∠B=∠ADC,cosB=35,
∴cos∠ADC=35,
在Rt△ACD中,
∵cos∠ADC=35=CDAD,AD=10,
∴CD=AD⋅cos∠ADC=10×35=6,
∴AC= AD2−CD2=8,
∴CDAC=34,
∵∠ECD=∠EAC,∠E=∠E,
∴△ECD∽△EAC,
∴CDAC=ECEA=EDEC=34,
设ED=3x,
则EC=4x,AE=3x+10,
又∵EC2=ED⋅EA,
即(4x)2=3x⋅(3x+10),
解得x=307(取正值),
∴ED=3x=907.
【解析】(1)根据切线的判定,连接OC,证明出OC⊥EC即可,利用直径所得的圆周角为直角,三角形的内角和以及等腰三角形的性质可得答案;
(2)由cosB=35,根据锐角三角函数的意义和勾股定理可得CD:AC:AD=3:4:5,再根据相似三角形的性质可求出答案.
本题考查切线的判定和性质,圆周角定理,直角三角形的边角关系以及相似三角形,掌握切线的判定方法,直角三角形的边角关系以及相似三角形的性质是正确解答的前提.
24.【答案】< <
【解析】解:(1)如图所示:
(2)①∵A点A(−5,y1),B(−72,y2)在y=−2x上,y随x的增大而增大,
∴y1
②当y=2时,x≤−1时,有2=−2x,
∴x=−1;
当y=2时,x>−1时,有2=|x−1|,
∴x=3或x=−1(舍去),
∴自变量x的值为x=−1或x=3,
③由图象可知,0 ∴a的取值范围为0 (1)描点连线即可;
(2)①A与B在y=−2x上,y随x的增大而增大,所以y1
②③当y=2时,2=|x−1|,则有x=3或x=−1;
③由图象可知,0 本题考查反比例函数的图象及性质,一次函数的图象及性质;能够通过描点准确的画出函数图象是解题的关键.
25.【答案】(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ABE=∠BCF=90°,AB=BC,
∴∠ABF+∠CBF=90°,
∵AE⊥BF,
∴∠ABF+∠BAE=90°,
∴∠BAE=∠CBF,
在△ABE和△BCF中,
∠ABE=∠BCFAB=BC∠BAE=∠CBF
∴△ABE≌△BCF;
(2)解:∵正方形面积为3,
∴AB= 3,
在△BGE与△ABE中,
∵∠GBE=∠BAE,∠EGB=∠EBA=90°,
∴△BGE∽△ABE,
∴S△BGES△ABE=(BEAE)2,
又∵BE=1,
∴AE2=AB2+BE2=3+1=4,
∴S△BGE=BE2AE2×S△ABE=14× 32= 38;
(3)解:没有变化.
理由:∵AB= 3,BE=1,
∴tan∠BAE=1 3= 33,∠BAE=30°,
∵AB′=AB=AD,∠AB′E′=∠ADE′=90°,AE′公共,
∴Rt△ABE≌Rt△AB′E′≌Rt△ADE′,
∴∠DAE′=∠B′AE′=∠BAE=30°,
∴AB′与AE在同一直线上,即BF与AB′的交点是G,
设BF与AE′的交点为H,
则∠BAG=∠HAG=30°,而∠AGB=∠AGH=90°,AG公共,
∴△BAG≌△HAG(ASA),
∴S四边形GHE′B′=S△AB′E′−S△AGH=S△ABE−S△ABG=S△BGE.
∴△ABE在旋转前后与△BCF重叠部分的面积没有变化.
【解析】此题考查了相似三角形的判定与性质、正方形的性质、全等三角形的判定与性质以及三角函数等知识.此题综合性较强,难度较大,注意掌握旋转前后图形的对应关系,注意数形结合思想的应用.
(1)由四边形ABCD是正方形,可得∠ABE=∠BCF=90°,AB=BC,又由AE⊥BF,由同角的余角相等,即可证得∠BAE=∠CBF,然后利用ASA,即可判定:△ABE≌△BCF;
(2)由正方形ABCD的面积等于3,即可求得此正方形的边长,由在△BGE与△ABE中,∠GBE=∠BAE,∠EGB=∠EBA=90°,可证得△BGE∽△ABE,由相似三角形的面积比等于相似比的平方,即可求得答案;
(3)首先由正切函数,求得∠BAE=30°,易证得Rt△ABE≌Rt△AB′E′≌Rt△ADE′,可得AB′与AE在同一直线上,即BF与AB′的交点是G,然后设BF与AE′的交点为H,可证得△BAG≌△HAG,继而证得结论.
26.【答案】解:(1)将A(−1,0),B(3,0)代入y=x2+bx+c,
得到1−b+c=09+3b+c=0,
解得b=−2c=−3,
∴抛物线的解析式为y=x2−2x−3;
(2)将C点的横坐标x=2代入y=x2−2x−3,得y=−3,
∴C(2,−3),
∴直线AC的函数解析式是y=−x−1.
过点P作PE//y轴交AC于点E.
设P点的横坐标为m(−1≤m≤2),则P、Q的坐标分别为:P(m,−m−1),Q(m,m2−2m−3);
∵P点在Q点的下方,PQ=(−m−1)−(m2−2m−3)=−m2+m+2,
∴S△APC=S△PCQ+S△APQ=12PQ⋅(xC−xA)=12(−m2+m+2)×3=−32(m−12)2+278.
∴当m=12时,S△APC最大,最大值为278,此时点P(12,−32);
(3)存在.
理由:如图,
∵抛物线的解析式为y=x2−2x−3,
∴抛物线的对称轴为直线x=1,
设D(1,n),M(t,t2−2t−3),
当AC是平行四边形ACM1D1的边时,
∵A(−1,0),C(2,−3),
∴2+1=−1+t,解得t=4,
∴M(4,5),
∴0+5=−3+n,解得n=8,
∴D1(1,8);
当AC是平行四边形ACD2M2的边时,
∵A(−1,0),C(2,−3),
∴−1+1=2+t,解得t=−2,
∴M(−2,5),
∴−3+5=0+n,解得n=2,
∴D2(1,2);
当AC是平行四边形AM3CD3的对角线时,
∵A(−1,0),C(2,−3),
∴−1+2=1+t,解得t=0,
∴M(0,−3),
∴−3+n=0−3,解得n=0,
∴D3(1,0);
综上所述,所有满足条件的点D的坐标为(1,8)或(1,8)或(1,0).
【解析】(1)将A、B的坐标代入抛物线中,即可求出抛物线的解析式;
(2)将C点横坐标代入抛物线的解析式中,即可求出C点的坐标,再由待定系数法可求出直线AC的解析式.可设P点的横坐标为m,用m分别表示出P、Q的纵坐标,即可得到关于PQ的长、m的函数关系式,由S△APC=S△PCQ+S△APQ=12PQ⋅(xA−xC),即可求解;
(3)存在.如图,得出抛物线的对称轴为直线x=1,设D(1,n),M(t,t2−2t−3),分图中三种情形,利用平行四边形的性质以及平移变换的性质求解即可.
本题属于二次函数综合题,考查了二次函数的性质,一次函数的性质,平行四边形的判定和性质等知识,解题的关键是学会构建二次函数解决最值问题,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.
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