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2023年四川省雅安市中考数学试卷
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这是一份2023年四川省雅安市中考数学试卷,共27页。
2023年四川省雅安市中考数学试卷
一、选择题(本大题共12个小题,每小题3分,共36分)每小题的四个选项中,有且仅有一个是正确的.
1.(3分)在0,,﹣,2四个数中,负数是( )
A.0 B. C.﹣ D.2
2.(3分)计算20﹣1的结果是( )
A.﹣1 B.1 C.19 D.0
3.(3分)如图,是由3个相同的小正方体搭成的几何体,它的主视图是( )
A. B. C. D.
4.(3分)如图,AB∥CD,AC⊥BC于点C,∠1=65°,则∠2的度数为( )
A.65° B.25° C.35° D.45°
5.(3分)若m2+2m﹣1=0,则2m2+4m﹣3的值是( )
A.﹣1 B.﹣5 C.5 D.﹣3
6.(3分)下列运算正确的是( )
A.2a+3b=5ab B.(a2)3=a5 C.a2•a4=a8 D.a3÷a=a2
7.(3分)不等式组的解集是( )
A.﹣1<x<1 B.﹣1≤x<1 C.﹣1<x≤3 D.﹣1≤x<3
8.(3分)如图,某小区要绿化一扇形OAB空地,准备在小扇形OCD内种花,在其余区域内(阴影部分)种草,测得∠AOB=120°,OA=15m,OC=10m,则种草区域的面积为( )
A. B. C. D.
9.(3分)某位运动员在一次射击训练中,10次射击的成绩如图,则这10次成绩的平均数和中位数分别是( )
A.9.7,9.5 B.9.7,9.8 C.9.8,9.5 D.9.8,9.8
10.(3分)在平面直角坐标系中,将函数y=x的图象绕坐标原点逆时针旋转90°,再向上平移1个单位长度,所得直线的函数表达式为( )
A.y=﹣x+1 B.y=x+1 C.y=﹣x﹣1 D.y=x﹣1
11.(3分)如图,在▱ABCD中,F是AD上一点,CF交BD于点E,CF的延长线交BA的延长线于点G,EF=1,EC=3,则GF的长为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
12.(3分)如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交于A(﹣2,0),B两点,对称轴是直线x=2,下列结论中,所有正确结论的序号为( )
①a>0;
②点B的坐标为(6,0);
③c=3b;
④对于任意实数m,都有4a+2b≥am2+bm.
A.①② B.②③ C.②③④ D.③④
二、填空题(本大题共5个小题,每小题3分,共15分)将答案直接填写在答题卡相应的横线上。
13.(3分)在一个不透明的口袋中,装有1个红球和若干个黄球,它们除颜色外都相同,从中随机摸出一个球是红球的概率为,则口袋中黄球有 个.
14.(3分)若a+b=2,a﹣b=1,则a2﹣b2的值为 .
15.(3分)已知关于x的方程x2+mx﹣4=0的一个根为1,则该方程的另一个根为 .
16.(3分)如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=BC=6,P为边AB上一动点,作PD⊥BC于点D,PE⊥AC于点E,则DE的最小值为 .
17.(3分)如图,四边形ABCD中,AB=AD,BC=DC,∠C=60°,AE∥CD交BC于点E,BC=8,AE=6,则AB的长为 .
三、解答题(本大题共7个小题,共69分)解答要求写出必要的文字说明、演算步骤或推理过程。
18.(12分)(1)计算:()﹣1+()2﹣4×|﹣|.
(2)先化简,再求值:(1+),其中a=2.
19.(8分)某校为了调查本校学生对航空航天知识的知晓情况,开展了航空航天知识竞赛,从参赛学生中,随机抽取若干名学生的成绩进行统计,得到如下不完整的统计图表:
成绩/分
频数/人
频率
60≤x<70
10
0.1
70≤x<80
15
b
80≤x<90
a
0.35
90≤x≤100
40
c
请根据图表信息解答下列问题:
(1)求a,b,c的值;
(2)补全频数分布直方图;
(3)某班有2名男生和1名女生的成绩都为100分,若从这3名学生中随机抽取2名学生参加演讲,用列表或画树状图的方法,求抽取的2名学生恰好为1男1女的概率.
20.(8分)如图,已知E,F是▱ABCD对角线AC上两点,AE=CF.
(1)求证:△ABE≌△CDF;
(2)若CH⊥AB交AB的延长线于点H,=3,BC=,tan∠CAB=,求▱ABCD的面积.
21.(9分)李叔叔批发甲、乙两种蔬菜到菜市场去卖,已知甲、乙两种蔬菜的批发价和零售价如下表所示:
品名
甲蔬菜
乙蔬菜
批发价/(元/kg)
4.8
4
零售价/(元/kg)
7.21
5.6
(1)若他批发甲、乙两种蔬菜共40kg花180元,求批发甲、乙两种蔬菜各多少千克?(列方程或方程组求解)
(2)若他批发甲、乙两种蔬菜共80kg花m元,设批发甲种蔬菜nkg,求m与n的函数关系式;
(3)在(2)的条件下,全部卖完蔬菜后要保证利润不低于176元,至少批发甲种蔬菜多少千克?
22.(10分)如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC是边长为2的正方形,点A,C在坐标轴上,反比例函数y=(x>0)的图象经过点B.
(1)求反比例函数的表达式;
(2)点D在反比例函数图象上,且横坐标大于2,S△OBD=3,求直线BD的函数表达式.
23.(10分)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,以AB为直径的⊙O与AC交于点D,点E是BC的中点,连接BD,DE.
(1)求证:DE是⊙O的切线;
(2)若DE=2,tan∠BAC=,求AD的长;
(3)在(2)的条件下,点P是⊙O上一动点,求PA+PB的最大值.
24.(12分)在平面直角坐标系中,已知抛物线y=x2+bx+c过点A(0,2),对称轴是直线x=2.
(1)求此抛物线的函数表达式及顶点M的坐标;
(2)若点B在抛物线上,过点B作x轴的平行线交抛物线于点C,当△BCM是等边三角形时,求出此三角形的边长;
(3)已知点E在抛物线的对称轴上,点D的坐标为(1,﹣1)是否存在点F,使以点A,D,E,F为顶点的四边形为菱形?若存在,请直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由.
2023年四川省雅安市中考数学试卷
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)每小题的四个选项中,有且仅有一个是正确的.
1.(3分)在0,,﹣,2四个数中,负数是( )
A.0 B. C.﹣ D.2
【分析】根据负数的定义即可判断.
【解答】解:在0,,﹣,2四个数中,,2是正数,﹣是负数,0既不是正数也不是负数.
故选:C.
【点评】本题考查了实数,解题的关键是正确区分正数与负数.
2.(3分)计算20﹣1的结果是( )
A.﹣1 B.1 C.19 D.0
【分析】零指数幂:a0=1(a≠0),由此即可计算.
【解答】解:20﹣1
=1﹣1
=0.
故选:D.
【点评】本题考查零指数幂,关键是掌握零指数幂:a0=1(a≠0).
3.(3分)如图,是由3个相同的小正方体搭成的几何体,它的主视图是( )
A. B. C. D.
【分析】根据主视图的概念找出找到从正面看所得到的图形即可.
【解答】解:从正面看,底层是两个正方形,上层的左边是一个正方形.
故选:C.
【点评】本题考查了三视图的知识,主视图是从物体的正面看得到的视图.
4.(3分)如图,AB∥CD,AC⊥BC于点C,∠1=65°,则∠2的度数为( )
A.65° B.25° C.35° D.45°
【分析】先根据平行线的性质求出∠3的大小,再根据余角的性质即可求出∠2.
【解答】解:∵AB∥CD,
∴∠1=∠3=65°,
∵AC⊥BC于点C,
∴∠ACB=90°,
∴∠2+∠3=90°,
∴∠2=90°﹣65°=25°,
故选:B.
【点评】本题考查平行线的性质和余角的性质,熟练掌握以上性质是解题关键.
5.(3分)若m2+2m﹣1=0,则2m2+4m﹣3的值是( )
A.﹣1 B.﹣5 C.5 D.﹣3
【分析】将2m2+4m﹣3化简,代入求值计算即可.
【解答】解:2m2+4m﹣3=2(m2+2m﹣1)﹣1=0﹣1=﹣1.
故选:A.
【点评】本题考查了代数式求值,解题的关键是掌握整体代入思想.
6.(3分)下列运算正确的是( )
A.2a+3b=5ab B.(a2)3=a5 C.a2•a4=a8 D.a3÷a=a2
【分析】分别根据合并同类项法则,幂的乘方,同底数幂的乘法,同底数幂的除法法则即可得出答案.
【解答】解:A、2a与3b不是同类项,没法合并,故选项A不符合题意;
B、(a2)3=a6,故选项B不符合题意;
C、a2•a4=a6,故选项C不符合题意;
D、a3÷a=a2,故选项D符合题意.
故选:D.
【点评】此题考查了合并同类项法则,幂的乘方,同底数幂的乘法,同底数幂的除法法则,熟练掌握运算法则是解题的关键.
7.(3分)不等式组的解集是( )
A.﹣1<x<1 B.﹣1≤x<1 C.﹣1<x≤3 D.﹣1≤x<3
【分析】依据题意,分别解出组成不等式组的两个不等式的解集,进而可以得解.
【解答】解:由题意,,
∴由①得,x≥﹣1;由②得,x<3.
∴原不等式组的解集为:﹣1≤x<3.
故选:D.
【点评】本题主要考查一元一次不等式组的解集,解题时需要熟练掌握并能准确计算.
8.(3分)如图,某小区要绿化一扇形OAB空地,准备在小扇形OCD内种花,在其余区域内(阴影部分)种草,测得∠AOB=120°,OA=15m,OC=10m,则种草区域的面积为( )
A. B. C. D.
【分析】大扇形面积减去小扇形面积得阴影部分的面积.
【解答】解:S阴影=S扇形AOB﹣S扇形COD==(m2).
故选:B.
【点评】本题考查了扇形面积公式,比较简单.
9.(3分)某位运动员在一次射击训练中,10次射击的成绩如图,则这10次成绩的平均数和中位数分别是( )
A.9.7,9.5 B.9.7,9.8 C.9.8,9.5 D.9.8,9.8
【分析】根据折线图将成绩从小到大排列,然后求中位数与平均数即可.
【解答】解:平均数:(9.5+9.3+9.5+9.5+9.8+9.8+10+9.8+9.8+10)÷10=9.7,
将10个数据从小到大排列为:9.3,9.5,9.5,9.5,9.8,9.8,9.8,9.8,10,10共十个数,第五个与第六个数分别为9.8,9.8,所以中位数是(9.8+9.8)÷2=9.8,
故答案选:B.
【点评】本题考查了中位数平均数,解题的关键在于熟练掌握平均数中位数的定义与求解方法.
10.(3分)在平面直角坐标系中,将函数y=x的图象绕坐标原点逆时针旋转90°,再向上平移1个单位长度,所得直线的函数表达式为( )
A.y=﹣x+1 B.y=x+1 C.y=﹣x﹣1 D.y=x﹣1
【分析】找出y=x上一个点坐标,进而旋转90°后对应点的坐标,即可得到旋转后一次函数解析式,再根据上加下减的平移规则即可求得直线的函数表达式为y=﹣x+1.
【解答】解:在函数y=x的图象上取点A(1,1),
绕原点逆时针方向旋转90°后得到对应的点的坐标A′(﹣1,1),
则旋转后的直线的解析式为y=﹣x,
再向上平移1个单位长度,得到y=﹣x+1.
故选:A.
【点评】此题考查了一次函数的图象与几何变换,熟练平移的规则是解本题的关键.
11.(3分)如图,在▱ABCD中,F是AD上一点,CF交BD于点E,CF的延长线交BA的延长线于点G,EF=1,EC=3,则GF的长为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
【分析】根据平行四边形的性质得出AD∥BC,AB∥CD,AD=BC,于是推出△DEF∽△BEC,△DFC∽△AFG,先求出DF与BC的比值,继而得出DF与AF的比值,再根据相似三角形对应边成比例即可求出GF的长.
【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AB∥CD,AD=BC,
∵AD∥BC,
∴△DEF∽△BEC,
∴,
∵EF=1,EC=3,
∴,
即,
∴,
∵AB∥CD,
∴△DFC∽△AFG,
∴,
∵EF=1,EC=3,
∴CF=4,
∴,
∴GF=8,
故选:C.
【点评】本题考查了平行四边形的性质和相似三角形的判定与性质,熟练掌握这些图形的性质是解题的关键.
12.(3分)如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交于A(﹣2,0),B两点,对称轴是直线x=2,下列结论中,所有正确结论的序号为( )
①a>0;
②点B的坐标为(6,0);
③c=3b;
④对于任意实数m,都有4a+2b≥am2+bm.
A.①② B.②③ C.②③④ D.③④
【分析】通过抛物线开口方向,对称轴,抛物线与y轴交点可判断①、②、③,通过x=2时抛物线取得最大值判断4a+2b≥am2+bm,进而求解.
【解答】解:∵抛物线开口向下,
∴a<0,①错误,
∵A、B关于对称轴x=2对称,
∴B点的横坐标为6,②正确,
∵二次函数y=ax2+bx+c的对称轴为直线x=2,
∴﹣=2,
∴,
把(﹣2,0)代入y=ax2+bx+c,得:
4a﹣2b+c=0,
∴﹣2b+c=0,整理得:
c=3b,③正确,
∵二次函数y=ax2+bx+c的对称轴为直线x=2,
∴当x=2时,抛物线取得最大值为y=4a+2b+c,
当x=m时,y=am2+bm+c,
∴4a+2b+c≥am2+bm+c,
即a+b≥am2+bmm,④正确.
∴所有正确结论的序号为②③④.
故选:C.
【点评】本题考查二次函数图象与系数的关系,解题关键是灵活运用二次函数图象和性质.
二、填空题(本大题共5个小题,每小题3分,共15分)将答案直接填写在答题卡相应的横线上。
13.(3分)在一个不透明的口袋中,装有1个红球和若干个黄球,它们除颜色外都相同,从中随机摸出一个球是红球的概率为,则口袋中黄球有 3 个.
【分析】根据概率的求法,找准两点:①全部情况的总数;②符合条件的情况数目;二者的比值就是其发生的概率.
【解答】解:设有黄球x个,
根据题意得:=,
解得:x=3,
经检验x=3是原方程的解.
故答案为:3.
【点评】此题考查概率的求法: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)=.
14.(3分)若a+b=2,a﹣b=1,则a2﹣b2的值为 2 .
【分析】根据平方差公式得a2﹣b2=(a+b)(a﹣b),再将已知代入即可.
【解答】解:∵a+b=2,a﹣b=1,
∴a2﹣b2=(a+b)(a﹣b)=2×1=2.
故答案为:2.
【点评】本题考查平方差公式,熟练掌握平方差公式是解题的关键.
15.(3分)已知关于x的方程x2+mx﹣4=0的一个根为1,则该方程的另一个根为 ﹣4 .
【分析】设方程的另一个根为m,根据两根之积等于,即可得出关于m的一元一次方程,解之即可得出结论.
【解答】解:设方程的另一个根为m,
根据题意得:1×m=﹣4,
解得:m=﹣4.
故答案为:﹣4.
【点评】本题考查了根与系数的关系,牢记两根之积等于是解题的关键.
16.(3分)如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=BC=6,P为边AB上一动点,作PD⊥BC于点D,PE⊥AC于点E,则DE的最小值为 3 .
【分析】连接CP,由勾股定理求出AB的长,再证四边形CDPE是矩形,得DE=CP,然后由等腰直角三角形的性质求出CP的长,即可得出结论.
【解答】解:如图,连接CP,
∵∠ACB=90°,AC=BC=6,AB===6,
∵PD⊥BC,PE⊥AC,
∴∠PDC=∠PEC=90°,
∴四边形CDPE是矩形,
∴DE=CP,
由垂线段最短可得,当CP⊥AB时,线段DE的值最小,
此时,AP=BP,
∴CP=AB=3,
∴DE的最小值为3,
故答案为:3.
【点评】本题考查了矩形的判定与性质、勾股定理、垂线段最短以及等腰直角三角形的性质等知识,熟练掌握矩形的判定与性质是解题的关键.
17.(3分)如图,四边形ABCD中,AB=AD,BC=DC,∠C=60°,AE∥CD交BC于点E,BC=8,AE=6,则AB的长为 2 .
【分析】连接AC、BD交于点O,过点E作EF⊥AC,交AC于点F,先证明△BCD是等边三角形,AC垂直平分BD,求得∠EAC=∠ACD=∠ACB=30°,AE=EC=6,再解三角形求出AO=AC﹣CO=2,最后运用勾股定理求得AB即可.
【解答】解:如图:连接AC、BD交于点O,过点E作EF⊥AC,交AC于点F,
又∵BC=DC,∠C=60°,
∴△BCD是等边三角形,
∴BD=BC=CD=8,
∵AB=AD,BC=DC,
∴AC⊥BD,BO=DO=BD=4,
∴∠ACD=∠ACB=∠BCD=30°,
又∵AE∥CD,
∴∠EAC=∠ACD=∠ACB=30°.
∴AE=EC=6,
过点E作EF⊥AC,交AC于点F,
∴CF=CE•cos30°=6×=3,
AF=AE•cos30°=6×=3,
CO=BC•cos30°=8×=4,
∴AC=CF+AF=6,
∴AO=AC﹣CO=6﹣4=2.
在Rt△BOA中,AB===2.
故答案为:2.
【点评】本题属于四边形综合题,主要考查了等边三角形的判定和性质、平行线的性质、垂直平分线、勾股定理、解直角三角形等知识点,正确作出辅助线成为解答本题的关键.
三、解答题(本大题共7个小题,共69分)解答要求写出必要的文字说明、演算步骤或推理过程。
18.(12分)(1)计算:()﹣1+()2﹣4×|﹣|.
(2)先化简,再求值:(1+),其中a=2.
【分析】(1)先根据负整数指数幂、实数的运算和绝对值的意义化简,然后计算加减即可;
(2)首先计算小括号里面的分式的加法,然后再计算括号外分式的除法,化简后,再代入a的值可得答案.
【解答】解:(1)原式=2+2﹣4×
=4﹣2
=2;
(2)原式=(+)•
=•
=,
当a=2时,原式==.
【点评】此题考查了实数的混合运算,以及分式的混合运算,涉及的知识有:零指数幂、负整数指数幂公式,二次根式的化简,通分,以及约分,分式的加减运算关键是通分,通分的关键是找最简公分母;分式的乘除运算关键是约分,约分的关键是找公因式.
19.(8分)某校为了调查本校学生对航空航天知识的知晓情况,开展了航空航天知识竞赛,从参赛学生中,随机抽取若干名学生的成绩进行统计,得到如下不完整的统计图表:
成绩/分
频数/人
频率
60≤x<70
10
0.1
70≤x<80
15
b
80≤x<90
a
0.35
90≤x≤100
40
c
请根据图表信息解答下列问题:
(1)求a,b,c的值;
(2)补全频数分布直方图;
(3)某班有2名男生和1名女生的成绩都为100分,若从这3名学生中随机抽取2名学生参加演讲,用列表或画树状图的方法,求抽取的2名学生恰好为1男1女的概率.
【分析】(1)成绩在60≤x<70的有10人,占调查人数的10%,由频率=可求出调查人数,进而求出a、b、c的值;
(2)根据频数分布表中的频数补全频数分布直方图;
(3)从2男1女三人中随机选取2人,用树状图法列举出所有等可能出现的结果,再根据概率的定义进行计算即可.
【解答】解:(1)调查人数为:10÷0.1=100(人),b=15÷100=0.15,a=0.35×100=35,c=40÷100=0.4,
答:a=35,b=0.15,c=0.4;
(2)由各组频数补全频数分布直方图如下:
(3)用树状图法表示所有等可能出现的结果如下:
共有6种等可能出现的结果,其中1男1女的有4种,
所以抽取的2名学生恰好为1男1女的概率是=.
【点评】本题考查频数分布表、频数分布直方图以及列表法或树状图法,掌握频率=以及列举所有等可能出现的结果是正确解答的前提.
20.(8分)如图,已知E,F是▱ABCD对角线AC上两点,AE=CF.
(1)求证:△ABE≌△CDF;
(2)若CH⊥AB交AB的延长线于点H,=3,BC=,tan∠CAB=,求▱ABCD的面积.
【分析】(1)由平行四边形的性质利用SAS可证明结论;
(2)利用更改的先求解CH,BH的长,再解直角三角形求解AH的长,即可求得AB的长,再利用平行四边形的面积公式计算可求解.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AB=CD,AB∥CD,
∴∠BAE=∠DCF,
在△ABE和△CDF中,
,
∴△ABE≌△CDF(SAS);
(2)解:∵=3,
∴CH=3BH,
∵CH⊥AB于H,
∴∠H=90°,
∴BC2=BH2+CH2,
∵BC=,
∴()2=BH2+(3BH)2,
解得BH=1,
∴CH=3,
在Rt△ACH中,tan∠CAB==,
∴AH=4,
∴AB=AH﹣BH=4﹣1=3,
∴S▱ABCD=AB•CH=3×3=9.
【点评】本题主要考查平行四边形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,解直角三角形等知识的综合运用,掌握平行四边形的性质是解题的关键.
21.(9分)李叔叔批发甲、乙两种蔬菜到菜市场去卖,已知甲、乙两种蔬菜的批发价和零售价如下表所示:
品名
甲蔬菜
乙蔬菜
批发价/(元/kg)
4.8
4
零售价/(元/kg)
7.21
5.6
(1)若他批发甲、乙两种蔬菜共40kg花180元,求批发甲、乙两种蔬菜各多少千克?(列方程或方程组求解)
(2)若他批发甲、乙两种蔬菜共80kg花m元,设批发甲种蔬菜nkg,求m与n的函数关系式;
(3)在(2)的条件下,全部卖完蔬菜后要保证利润不低于176元,至少批发甲种蔬菜多少千克?
【分析】(1)设批发甲种蔬菜x千克,批发乙种蔬菜y千克,根据题意列方程组求解即可;
(2)根据题意批发甲种蔬菜nkg,则批发乙种蔬菜(80﹣n)千克,再列出关系式即可;
(3)设全部卖完蔬菜后利润为w元,根据题意列出w关于n的函数关系式,进而得到不等式,求解即可.
【解答】解:(1)设批发甲种蔬菜x千克,批发乙种蔬菜y千克,根据题意得,
,解得,
答:批发甲种蔬菜25千克,批发乙种蔬菜15千克;
(2)根据题意得m=4.8n+(80﹣n)×4,
整理得m=0.8n+320;
(3)设全部卖完蔬菜后利润为w元,根据题意得,
w=(7.21﹣4.8)n+(5.6﹣4)(80﹣n),
整理得w=0.81n+128,
∵要保证利润不低于176元,
∴w=0.81n+128≥176,
解得n≥,
∴至少批发甲种蔬菜千克.
【点评】本题考查了二元一次方程组和一元一次不等式以及一次函数的应用,解答本题的关键是找出合适的等量关系和不等关系,列方程和不等式求解,并且要熟练掌握一次函数的性质.
22.(10分)如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC是边长为2的正方形,点A,C在坐标轴上,反比例函数y=(x>0)的图象经过点B.
(1)求反比例函数的表达式;
(2)点D在反比例函数图象上,且横坐标大于2,S△OBD=3,求直线BD的函数表达式.
【分析】(1)根据正方形的性质得到B(2,2),然后利用待定系数法即可求解;
(2)作DE⊥x轴于E,根据反比例函数系数k的几何意义得出S△DOE=S△AOB=,设D(m,),则OE=m,DE=,然后根据S△OBD=S△AOB+S梯形ABDE﹣S△DOE=S梯形ABDE=3,求得m的值,从而求得点D的坐标,然后利用待定系数法即可求得直线BD的解析式.
【解答】解:(1)∵四边形OABC是边长为2的正方形,
∴B(2,2),
∵反比例函数y=(x>0)的图象经过点B,
∴k=2×2=4,
∴反比例函数的表达式为y=;
(2)作DE⊥x轴于E,
∵BA⊥x轴,
∴S△DOE=S△AOB=,
设D(m,),则OE=m,DE=,
∵S△OBD=3,
∴S△OBD=S△AOB+S梯形ABDE﹣S△DOE=S梯形ABDE=3,
∴,
整理得m2﹣3m﹣4=0,
解得m=4或m=﹣1(舍去),
∴D(4,1),
设直线BD的解析式为y=ax+b,
把B、D的坐标代入得,
解得,
∴直线BD的函数表达式为y=﹣.
【点评】本题考查了待定系数法求反比例函数的解析式,一次函数的解析式,正方形的性质,反比例函数系数k的几何意义,求得点B、D的坐标是解题的关键.
23.(10分)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,以AB为直径的⊙O与AC交于点D,点E是BC的中点,连接BD,DE.
(1)求证:DE是⊙O的切线;
(2)若DE=2,tan∠BAC=,求AD的长;
(3)在(2)的条件下,点P是⊙O上一动点,求PA+PB的最大值.
【分析】(1)连接OD,由圆周角定理得到∠ADB=∠BDC=90°,由直角三角形斜边中线的性质结合等腰三角形的性质证得∠EDB=∠EBD,由等腰三角形的性质得到∠ODB=∠OBD,根据∠ABC=90°,得到∠ODB+∠EDB=90°,由切线的判定即可证得DE与OO相切;
(2)角三角形斜边中线的性质求出BC,根据三角函数的定义即可求出BD;
(3)设Rt△ABD中AB边上的高为h,由AB2=AP2+BP2可得(PA+PB)2=64+2PA•PB,即可得出当PA+PB取最大值时S△ABD取最大值,根据S△ABP=PA•PB=AB•h进而求解即可.
【解答】(1)证明:连接OD,如图所示,
∵AB为OO的直径,
∴∠ADB=90°,
∴∠BDC=90°,
∵点E为BC的中点,
∴DE=BE=BC,
∴∠EDB=∠EBD,
∵OB=OD.
∴∠ODB=∠OBD.
∵∠ABC=90°,
∴∠EBD+∠OBD=90°,
∴∠ODB+∠EDB=90°,
∵OD是OO的半径,
∴DE与⊙O相切;
(2)解:由(1)知,∠BDC=90°,
∵E是BC的中点,
∴DE=BC=2.
∴BC=4,
∵tan∠BACE=,
∴AB=8.AD=2BD,
又∵在Rt△ABD中,AB2=AD2+BD2,即(2BD)2+BD2=82,
∴BD=(负值已舍去),
∴AD=:
(3)解:设Rt△ABD中AB边上的高为h,
由(2)可知AB=8,
又∵AB是直径,
∴∠APB=90°,
∴PA2+PB2=82=64,
∴(PA+PB)2=64+2PA•PB,
.当PA+PB取最大值时,2PA•PB也取最大值,
又∵S△ABP=PA•PB=AB•h,
当PA+PB取最大值时,S△ABP取最大值,
此时AB边高为取最大值为==4,
∴S△ABP=AB•h=2×8×4=16.
∴PA•PB=2S△ABP=32,
∴(PA+PB)2=64+2×32=128,
∴PA+PB=8.
综上所述:PA+PB的最大值为8.
【点评】本题主要考查了圆周角定理、切线的判定以及直角三角形的性质,解题的关键是:(1)熟练掌握切线的判定方法;(2)通过解直角三角形斜边中线的性质证得DE=BC.(3)将PA+PB的最大值转化为△ABP的面积最大值.
24.(12分)在平面直角坐标系中,已知抛物线y=x2+bx+c过点A(0,2),对称轴是直线x=2.
(1)求此抛物线的函数表达式及顶点M的坐标;
(2)若点B在抛物线上,过点B作x轴的平行线交抛物线于点C,当△BCM是等边三角形时,求出此三角形的边长;
(3)已知点E在抛物线的对称轴上,点D的坐标为(1,﹣1)是否存在点F,使以点A,D,E,F为顶点的四边形为菱形?若存在,请直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)根据对称轴公式求出b=﹣4,再将点A代入函数解析式即可求c的值,从而确定函数解析式;
(2)设直线BC所在的直线为y=m,当x2﹣4x+2=m时,xB+xC=4,xB•xC=2﹣m,可得|xB﹣xC|=2,M点到直线BC的距离为m+2,根据等边三角形的性质可得|xB﹣xC|=(m+2),求出m的值即可求三角形的边长;
(3)设E(2,t),F(x,y),根据菱形的对角线分三种情况讨论,利用中点坐标公式和两点间距离公式建立方程,求出F点坐标即可.
【解答】解:(1)∵对称轴是直线x=2,
∴﹣=2,
解得b=﹣4,
∴y=x2﹣4x+c,
将点A代入y=x2﹣4x+c,可得c=2,
∴函数的解析式为y=x2﹣4x+2,
当x=2时,y=﹣2,
∴顶点M(2,﹣2);
(2)设直线BC所在的直线为y=m,
当x2﹣4x+2=m时,xB+xC=4,xB•xC=2﹣m,
∴|xB﹣xC|=2,
∵M(2,﹣2),
∴M点到直线BC的距离为m+2,
∵△BCM是等边三角形,
∴|xB﹣xC|=(m+2),即=(m+2),
解得m=1或m=﹣2(舍),
∴三角形的边长为2;
(3)在点F,使以点A,D,E,F为顶点的四边形为菱形,理由如下:
设E(2,t),F(x,y),
①当AD为菱形对角线时,AE=DE,
,
解得,
∴F(﹣1,0);
②当AE为菱形对角线时,AD=DE,
∴,
解得(舍)或,
∴F(1,5);
③当AF为菱形对角线时,AE=AD,
∴,
解得或,
∴F(3,﹣1+)或(3,﹣1﹣);
综上所述:F点坐标为(﹣1,0)或(1,5)或(3,﹣1+)或(3,﹣1﹣).
【点评】本题考查二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,等边三角形的性质,菱形的性质是解题的关键.
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