2024年山东省聊城市莘县部分学校中考数学一模试卷(含解析)
展开1.下列图标中,既是中心对称图形,又是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
2.(−0.125)2013×(−8)2014的值为( )
A. −4B. 4C. −8D. 8
3.中国倡导的“一带一路”建设将促进我国与世界各国的互利合作,根据规划,“一带一路”地区覆盖总人口约为4600000000人,这个数用科学记数法表示为( )
A. 46×108B. 4.6×108C. 4.6×109D. 4.6×1010
4.一个如图所示的几何体,已知它的左视图,则其俯视图是下面的( )
A.
B.
C.
D.
5.下列计算正确的是( )
A. a3⋅a4=a12B. 3a2+a2=4a4C. (3a2)3=9a6D. a6÷a3=a3
6.已知直线m//n,将一块含45°角的直角三角板ABC按如图方式放置,其中斜边BC与直线n交于点D.若∠2=78°,则∠1的度数为( )
A. .30°
B. .33°
C. .35°
D. .22°
7.南开中学对操场跑道进行翻新,甲、乙施工小组同时施工,如果乙比甲每小时多翻新10米,那么甲翻新120米跑道所用时间是乙翻新150米跑道所用时间的1.2倍,求甲、乙施工小组每小时各翻新多少米?设甲每小时翻新x米,则可列方程为( )
A. 120x=150x+10×1.2B. 120x×1.2=150x+10
C. 120x+10=150x×1.2D. 120x=150x−10×1.2
8.“黔绣”的技师擅长在叶脉上飞针走绣,巧妙地将传统刺绣图案与树叶天然纹理完美结合,创作出神奇的“叶脉苗绣”作品.实际上,很多叶片本身都蕴含着黄金分割的比例,在大自然中呈现出优美的样子.如图,点P大致是AB的黄金分割点(AP>PB),如果AP的长为4cm,那么AB的长约为( )
A. (2 5+2)cm
B. (2 5−2)cm
C. (2 5+1)cm
D. (2 5−1)cm
9.已知反比例函数y=−a2+1x的图象上有点A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),且x1>x2>0>x3,则关于y1,y2,y3大小关系正确的是( )
A. y1>y2>y3B. y2>y1>y3C. y1>y3>y2D. y3>y1>y2
10.如图,一段抛物线y=−x2+6x(0≤x≤6),记为抛物线C1,它与x轴交于点O、A1;将抛物线C1绕点A1旋转180°得抛物线C2,交x轴于点A2;将抛物线C2绕点A2旋转180°得抛物线C3,交x轴于点A3;…如此进行下去,得到一条“波浪线”,若点M(2020,m)在此“波浪线”上,则m的值为( )
A. −6B. 6C. −8D. 8
二、填空题:本题共6小题,每小题3分,共18分。
11.若1x+1y=2,则2x−3xy+2y3x+5xy+3y= ______.
12.如图所示的是一个母线长为10的圆锥,将其侧面展开后得到一个半径为10,圆心角为252°的扇形,则这个圆锥的底面半径是______.
13.验光师通过检测发现近视眼镜的度数y(度)与镜片焦距x(米)成反比例,y关于x的函数图象如图所示.经过一段时间的矫正治疗后,小雪的镜片焦距由0.25米调整到0.5米,则近视眼镜的度数减少了______度.
14.如图,AB为⊙O的直径,点C为圆上一点,∠BAC=20°,将劣弧AC沿弦AC所在的直线翻折,交AB点D,则∠ACD的度数等于______.
15.已知直线y=kx+b与直线y=2x−7平行,且将该直线向下平移5个单位后得到直线y=ax−2,则k+ba= ______.
16.如图,在△ABC中,AB=10,BC=6,AC=8,点P为线段AB上的动点,以每秒1个单位长度的速度从点A向点B移动,到达点B时停止.过点P作PM⊥AC于点M.作PN⊥BC于点N,连结MN,线段MN的长度y与点P的运动时间t(秒)的函数关系如图所示,则函数图象最低点E的坐标为______.
三、解答题:本题共8小题,共72分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
17.(本小题8分)
计算或化简
(1)2cs45°+| 2−3|−(13)−2+(2024−π)0;
(2)(1x+1−x−2x2−1)÷1x+1.
18.(本小题8分)
某校运动会需购买A,B两种奖品,若购买A种奖品3件和B种奖品2件,共需60元;若购买A种奖品5件和B种奖品3件,共需95元.
(1)求A、B两种奖品的单价各是多少元?
(2)学校计划购买A,B两种奖品共100件,购买费用不超过1150元,且A种奖品的数量不大于B种奖品数量的3倍,设购买A种奖品m件,购买费用为W元,写出W(元)与m(件)之间的函数关系式.求当m为何值时,总费用最少,并确定最少费用W的值.
19.(本小题8分)
“勤能补拙,俭以养德”.我校学生会发现同学们就餐时剩余饭菜较多,浪费严重,于是准备在校内倡导“光盘行动”,让同学们珍惜粮食,为了让同学们理解这次活动的重要性,校学生会在某天午餐后,随机调查了部分同学这餐饭菜的剩余情况,并将结果统计后绘制成了如图所示的不完整的统计图.
(1)这次被调查的同学共有______名;
(2)把条形统计图补充完整;
(3)在扇形统计图中,“剩大量”对应的扇形的圆心角是______度;
(4)校学生会通过数据分析,估计这次被调查的所有学生一餐浪费的食物可以供200人用一餐.据此估算,我校3000名学生一餐浪费的食物可供多少人食用一餐.
20.(本小题8分)
如图F为平行四边形ABCD的边AD延长线上一点,BF分别交CD,AC于G,E.(1)求证:EFEB=AECE;
(2)若EF=12,GE=4,求BE的长.
21.(本小题9分)
为了保护小吉的视力,妈妈为他购买了可升降夹书阅读架(如图1),将其放置在水平桌面上的侧面示意图(如图2),测得底座高AB为2cm,∠ABC=150°,支架BC为18cm,面板长DE为24cm,CD为6cm.(厚度忽略不计)
(1)求支点C离桌面l的高度;(计算结果保留根号)
(2)小吉通过查阅资料,当面板DE绕点C转动时,面板与桌面的夹角α满足30°≤α≤70°时,能保护视力.当α从30°变化到70°的过程中,问面板上端E离桌面l的高度是增加了还是减少了?增加或减少了多少?(精确到0.1cm,参考数据:sin70°≈0.94,cs70°≈0.34,tan70°≈2.75)
22.(本小题9分)
如图,AB是⊙O的直径,点D是BC的中点,∠PAC=∠ADC,且CD= 5,AD与BC交于点E.
(1)求证:PA是⊙O的切线;
(2)延长CD,AB交于点F,若OB=BF,求⊙O的半径.
23.(本小题10分)
已知如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,OA=OC=3,顶点为D.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)在直线AC下方的抛物线上,是否存在一点N,使四边形ABCN的面积最大?最大面积是多少?
(3)点E在y轴上的一个动点,点F是坐标平面上的一个动点,是否存在这样的点E和点F,使点A,D,E,F构成矩形,若存在,求出点E,F的坐标,若不存在,请说明理由.
24.(本小题12分)
(1)【问题发现】如图1,△ABC和△ADE均为等边三角形,点B,D,E.在同一直线上.填空:①线段BD,CE之间的数量关系为______;②∠BEC= ______°.
(2)【类比探究】如图2,△ABC和△ADE均为等腰直角三角形,∠ACB=∠AED=90°,AC=BC,AE=DE,点B,D,E在同一直线上.请判断线段BD,CE之间的数量关系及∠BEC的度数,并给出证明.
(3)【解决问题】如图3,在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=60°,AB=2 7,点D在AB边上,DE⊥AC于点E,AE= 3,将△ADE绕点A旋转,当点B,D,E三点在同一直线上时,求点C到直线DE的距离.
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:A.该图形不是轴对称图形,是中心对称图形,故本选项不符合题意;
B.该图形既是轴对称图形又是中心对称图形,故本选项符合题意;
C.该图形既不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
D.该图形不是轴对称图形,是中心对称图形,故本选项不符合题意.
故选:B.
根据轴对称图形和中心对称图形的定义解答即可.
本题考查了轴对称图形和中心对称图形,掌握相关定义是解答本题的关键.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;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.
2.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查积的乘方的逆运算,正确变形是解题的关键.
根据积的乘方的逆运算变形,即可得出答案.
【解答】
解:(−0.125)2013×(−8)2014
=[(−0.125)×(−8)]2013×(−8)
=12013×(−8)
=−8,
故选C.
3.【答案】C
【解析】解:4600000000=4.6×109.
故选:C.
绝对值大于1的数可以用科学记数法表示,一般形式为a×10n,n为正整数,据此可以解答.
本题考查用科学记数法表示较大的数,熟练掌握科学记数法表示较大的数一般形式为a×10n,其中1≤|a|<10,n是正整数,正确确定a的值和n的值是解题的关键.
4.【答案】A
【解析】解:由几何体的形状可知,从上面看时,是一列两个相邻的矩形.
故选:A.
根据从上面看得到的图形即为俯视图进行求解即可.
此题考查了三视图的作图,主视图、左视图、俯视图是分别从物体正面、侧面和上面看所得到的图形.
5.【答案】D
【解析】解:a3⋅a4=a7,故A计算错误,不符合题意;
3a2+a2=4a2,故B计算错误,不符合题意;
(3a2)3=27a6,故C计算错误,不符合题意;
a6÷a3=a3,故D计算正确,符合题意.
故选D.
根据同底数幂的乘法和除法法则,合并同类项法则,积的乘方和幂的乘方法则逐项计算即可求解.
本题考查同底数幂的乘法和除法,合并同类项,积的乘方和幂的乘方.掌握各运算法则是解题关键.
6.【答案】B
【解析】解:如图:
∵m//n,
∴∠3=∠2=78°,
∵∠3=∠1+∠B,
∴∠1=∠3−∠B=78°−45°=33°,
故选:B.
设BC与n的交点为D,根据三角形的外角性质可得∠2=3=∠1+∠B=78°,解出∠1即可.
本题主要考查了平行线的性质以及三角形外角性质,解题的关键是借助平行线和三角形内外角转化角.
7.【答案】A
【解析】解:设甲每小时翻新x米,
根据题意得,120x=150x+10×1.2,
故选:A.
根据工作时间=工作总量÷工作效率结合甲翻新120米跑道所用时间是乙翻新150米跑道所用时间的1.2倍,即可得出关于x的分式方程.
本题考查了由实际问题抽象出分式方程,找准等量关系,正确列出分式方程是解题的关键.
8.【答案】A
【解析】解:∵点P大致是AB的黄金分割点(AP>PB),AP=4cm,
∴APAB= 5−12,
∴AB=2 5+2,
∴AB的长约为(2 5+2)cm,
故选:A.
根据黄金分割的定义进行计算,即可解答.
本题考查了黄金分割,熟练掌握黄金分割的定义是解题的关键.
9.【答案】D
【解析】解:如图:y3>y1>y2,
故选D.
根据a2+1大于0可知,−(a2+1)小于0,函数图象位于二、四象限,画出草图即可解答.
本题考查了反比例函数图象上点的坐标特征,画出函数图象是解题的关键.
10.【答案】D
【解析】解:由y=−x2+6x(0≤x≤6),结合函数图象观察整个函数图象得到每隔6×2=12个单位长度,函数值就相等,
又因为2020=12×168+4,
所以m的值等于x=4时的纵坐标,
所以m=−42+6×4=8.
故选:D.
根据题意可以得到:整个函数图象每隔6×2=12个单位长度,函数值就相等,而2020=12×168+4,由此即可计算.
本题考查了抛物线与x轴的交点,二次函数的性质,二次函数与几何变换,关键在于能根据函数图象发现规律并进行计算.
11.【答案】111
【解析】解:∵1x+1y=2,
∴x+yxy=2,
∴x+y=2xy,
∴2x−3xy+2y3x+5xy+3y
=2(x+y)−3xy3(x+y)+5xy
=4xy−3xy6xy+5xy
=xy11xy
=111,
故答案为:111.
根据1x+1y=2推出x+y=2xy,再根据2x−3xy+2y3x+5xy+3y=2(x+y)−3xy3(x+y)+5xy进行求解即可.
本题主要考查了分式的化简求值,正确推出x+y=2xy是解题的关键.
12.【答案】7
【解析】解:设这个圆锥的底面半径为:r,
由题意可得:252π×10180=2πr,
解得:r=7,
故答案为:7.
圆锥的侧面展开图是一个扇形,此扇形的弧长等于圆锥底面周长,扇形的半径等于圆锥的母线长.
主要考查了圆锥侧面展开扇形与底面圆之间的关系,掌握扇形的弧长等于圆锥底面周长是解题的关键.
13.【答案】200
【解析】解:设y=kx(k≠0),
∵(0.2,500)在图象上,
∴k=500×0.2=100,
∴函数解析式为:y=100x,
当x=0.25时,y=1000.25=400,
当x=0.5时,y=1000.5=200,
∴度数减少了400−200=200(度),
故答案为:200.
由已知设y=kx,则有图象知点(0.2,500)满足解析式,代入求k=100,则解析式为:y=100x,令x=0.25,x=0.5时,分别求y的值后作差即可.
本题考查待定系数法求反比例函数解析式,以及反比例函数的实际应用,读懂题意,掌握课本知识是解决问题的关键.
14.【答案】50°
【解析】解:如图,作点D关于AC的对称点E,则点E在⊙O上,连接AE,由翻折的性质可知,AE=AD,CD=CE,∠CAE=∠CAD=20°,
∴CE=CB,
∴CD=CB,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
又∵∠BAC=20°,
∴∠B=∠BDC=90°−20°=70°,
∴∠ACD=∠BDC−∠BAC
=70°−20°
=50°.
故答案为:50°.
根据对称轴的性质,圆周角定理以及等腰三角形的性质进行计算即可.
本题考查翻折的性质,圆周角定理以及等腰三角形的性质,掌握轴对称的性质,圆周角定理以及等腰三角形的性质是正确解答的关键.
15.【答案】52
【解析】解:根据题意知,直线y=kx+b、直线y=2x−7平行与直线y=ax−2相互平行,则k=a=2.
∵将直线y=kx+b向下平移5个单位后得到直线y=kx+b−5,将y=kx+b直线向下平移5个单位后得到直线y=ax−2,
∴b−5=−2.
∴b=3.
∴k+ba=2+32=52.
故答案为:52.
利用一次函数图象的平移规律“上加下减”和两直线相互平行时一次项系数相同,即可得出k,b,a的值,再代入所求代数式中求值即可.
此题主要考查了一次函数图象与系数的关系,两条直线相交或平行问题以及一次函数图象与几何变换,若两条直线是平行的关系,那么他们的自变量系数相同,即k值相同.
例如:若直线y1=k1x+b1与直线y2=k2x+b2平行,那么k1=k2且b1≠b2.
16.【答案】(325,245)
【解析】解:连接CP,如图,
∵AB=10,BC=6,AC=8,
∴BC2+AC2=36+64=100,AB2=100,
∴BC2+AC2=AB2,
∴∠ACB=90°.
∵PM⊥AC,PN⊥BC,
∴四边形MPNC为矩形,
∴MN=CP.
∵点P为线段AB上的动点,由于垂线段最短,
∴当CP⊥AB时,CP取得最小值,即y=MN取得最小值.
过点C作CP⊥AB于点P,
∵∠ACB=90°,CP⊥AB,
∴△ACP∽△ABC,
∴ACAB=CPBC=APAC,
∴810=CP6=AP8,
∴CP=245,AP=325.
∴当t=325时,y取得最小值为245.
∴函数图象最低点E的坐标为(325,245).
故答案为:(325,245).
连接CP,利用勾股定理的逆定理判定△ABC为直角三角形,利用矩形的判定定理得到四边形MPNC为矩形,利用矩形的对角线相等得到MN=CP,再利用垂线段最短的性质得到当CP⊥AB时,MN取得最小值,最后利用相似三角形的判定与性质解答即可得出结论.
本题主要考查了直角三角形的判定与性质,勾股定理的逆定理,相似三角形的判定与性质,矩形的判定与性质,函数的图象,函数的极值,熟练掌握动点问题的函数的图象的特征是解题的关键.
17.【答案】解:(1)2cs45°+| 2−3|−(−13)−2+(2024−π)0
=2× 22+3− 2−9+1
= 2+3− 2−9+1
=−5;
(2)(1x+1−x−2x2−1)÷1x+1
=[1x+1−x−2(x+1)(x−1)]⋅(x+1)
=1x+1⋅(x+1)−x−2(x+1)(x−1)⋅(x+1)
=1−x−2x−1
=(x−1)−(x−2)x−1
=1x−1.
【解析】(1)先根据特殊角的三角函数值,绝对值,负整数指数幂和零指数幂进行计算,再算乘法,最后算加减即可;
(2)先根据分式的除法法则把除法变成乘法,再算乘法,再根据分式的减法法则进行计算,最后代入求出答案即可.
本题考查了特殊角的三角函数值,零指数幂,负整数指数幂,实数的混合运算和分式的化简求值等知识点,能正确根据实数和分式的运算法则进行计算是解此题的关键.
18.【答案】解:(1)设A奖品的单价是x元,B奖品的单价是y元,由题意得,
3x+2y=605x+3y=95,解得:x=10y=15,
答:A奖品的单价是10元,B奖品的单价是15元;
(2)由题意,得W=10m+15(100−m)=−5m+1500,
则−5m+1500≤1150m≤3(100−m),
解得:70≤m≤75,
∵m是整数,
∴m=70,71,72,73,74,75.
∵W=−5m+1500,
∴k=−5<0,
∴W随m的增大而减小,
∴m=75时,W最小=1125.
∴应买A种奖品75件,B种奖品25件,才能使总费用最少为1125元.
【解析】(1)设A奖品的单价是x元,B奖品的单价是y元,根据题意列出方程组求解即可;
(2)根据购买费用=A,B两种奖品的费用之和即可得出W与m之间的函数关系式;根据题意可得关于m的不等式组,进而可求出m的范围,再根据一次函数的性质求最值即可.
本题考查了二元一次方程组的应用、一元一次不等式组的应用和一次函数的性质,正确理解题意、得出相等关系和不等关系是解题的关键.
19.【答案】1000 54
【解析】解:(1)这次被调查的学生数:400÷40%=1000(名).
故答案为:1000;
(2)剩少量的人数:1000−400−250−150=200(名),补全统计图如下:
(3)“剩大量”对应的扇形的圆心角是:360°×1501000=54°.
故答案为:54;
(4)3000×2001000=600(人),
答:该校18000名学生一餐浪费的食物可供600人食用一餐.
(1)从统计图中可以得到“没有剩”的有400人,占调查人数的40%,可求出调查人数;
(2)用总人数减去其它类型的人数,求出“剩少量”的人数,从而补全统计图;
(3)用360°乘以“剩大量”的人数所占的百分比即可;
(4)1000人浪费的食物可供200人使用一餐,可求出9000人浪费的食物可供多少人使用一餐.
此题考查条形统计图、扇形统计图的意义和制作方法,样本估计总体是统计常用的方法.
20.【答案】(1)证明:∵AF//BC,
∴△AEF∽△CEB,
∴EFEB=AECE.
(2)解:∵AB//CD,
∴△ABE∽△CGE,
∴EBGE=AECE,
由(1)知EFEB=AECE,
∴EBGE=EFEB,
∴EB2=EF×GE,
∵EF=12,GE=4,
∴EB2=12×4,
∴EB=4 3或EB=−4 3(舍),
∴EB=4 3.
【解析】(1)根据三角形相似即可得证;
(2)由AB//CD得△ABE∽△CGE,进而可知EBGE=AECE,由(1)知EFEB=AECE,从而得出EBGE=EFEB,代入即可求得.
本题主要考查相似三角形的判定和性质及平行四边形的性质,掌握相关知识并灵活运用是解题的关键.
21.【答案】解:(1)过点C作CF⊥l于点F,过点B作BM⊥CF于点M,
∴∠CFA=∠BMC=∠BMF=90°.
由题意得:∠BAF=90°,
∴四边形ABMF为矩形,
∴MF=AB=2cm,∠ABM=90°.
∵∠ABC=150°,
∴∠MBC=60°.
∵BC=18cm,
∴CM=BC⋅sin60°=18× 32=9 3(cm).
∴CF=CM+MF=(9 3+2)cm.
答:支点C离桌面l的高度为(9 3+2)cm;
(2)过点C作CN//l,过点E作EH⊥CN于点H,
∴∠EHC=90°.
∵DE=24cm,CD=6cm,
∴CE=18cm.
当∠ECH=30°时,EH=CE⋅sin30°=18×12=9(cm);
当∠ECH=70°时,EH=CE⋅sin70°≈18×0.94=16.92(cm);
∴16.92−9=7.92≈7.9(cm)
∴当α从30°变化到70°的过程中,面板上端E离桌面l的高度是增加了,增加了约7.9cm.
【解析】(1)过点C作CF⊥l于点F,过点B作BM⊥CF于点M,易得四边形ABMF为矩形,那么可得MF=AB=2cm,∠ABM=90°,所以∠MBC=60°,利用60°的三角函数值可得CM长,加上MF长即为支点C离桌面l的高度;
(2)过点C作CN//l,过点E作EH⊥CN于点H,分别得到CE与CN所成的角为30°和70°时EH的值,相减即可得到面板上端E离桌面l的高度增加或减少了.
本题考查解直角三角形的应用.把所求线段和所给角放在合适的直角三角形中是解决本题的关键.用到的知识点为:sinA=∠A的对边斜边.
22.【答案】(1)证明:∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∵∠PAC=∠ADC,∠ABC=∠ADC,
∴∠PAC=∠ABC,
∴∠OAP=∠BAC+∠PAC=∠BAC+∠ABC=90°,
∵OA是⊙O的半径,且PA⊥OA,
∴PA是⊙O的切线.
(2)解:连接OD、BD,设⊙O的半径为r,则AO=OD=OB=r,
∴∠ODA=∠BAD,
∵点D是BC的中点,
∴CD=BD,
∴∠CAD=∠BAD,
∴∠ODA=∠CAD,
∴OD//AC,
∵OB=BF=r,CD= 5,
∴OF=2r,AF=AO+OF=r+2r=3r,
∴DFCD=OFAO=2rr=2,
∴DF=2CD=2× 5=2 5,
∴CF=CD+DF= 5+2 5=3 5,
∵∠FDB+∠BDC=180°,∠FAC+∠BDC=180°,
∴∠FDB=∠FAC,
∵∠F=∠F,
∴△FDB∽△FAC,
∴BFCF=DFAF,
∴AF⋅BF=DF⋅CF,
∴3r2=2 5×3 5,
∴r= 10或r=− 10(不符合题意,舍去),
∴⊙O的半径长为 10.
【解析】(1)由AB是⊙O的直径,得∠ACB=90°,而∠PAC=∠ABC=∠ADC,则∠OAP=∠BAC+∠PAC=∠BAC+∠ABC=90°,即可证明PA是⊙O的切线;
(2)连接OD、BD,设⊙O的半径为r,则AO=OD=OB=r,所以∠ODA=∠BAD,由CD=BD,得∠CAD=∠BAD,则∠ODA=∠CAD,所以OD//AC,则DFCD=OFAO=2rr=2,所以DF=2CD=2 5,再证明△FDB∽△FAC,得BFCF=DFAF,则AF⋅BF=DF⋅CF,所以3r2=2 5×3 5,求得r= 10.
此题重点考查圆周角定理、直角三角形的两个锐角互余、切线的判定定理、平行线分线段成比例定理、相似三角形的判定与性质等知识,正确地作出辅助线是解题的关键.
23.【答案】解:(1)∵OA=OC=3,
∴抛物线y=x2+bx+c经过点A(−3,0),C(0,−3),
∴将其分别代入抛物线解析式,得9−3b+c=0c=−3,
解得b=2c=−3.
故此抛物线的函数表达式为:y=x2+2x−3;
(2)设直线AC的解析式为y=kx+t,
将A(−3,0),C(0,−3)代入,得−3k+t=0t=−3,
解得k=−1t=−3,
∴直线AC的解析式为y=−x−3,
∵y=x2+2x−3,令y=0得x2+2x−3=0,
解得x=−3或1,
∴B(1,0),
过点N作直线NM//y轴,交AC于点M,
设N的坐标为(n,n2+2n−3),则M(n,−n−3),
∴MN=−n−3−(n2+2n−3)=−n2−3n,
∴S四边形ABCN=S△ABC+S△ACN=12AB⋅OC+12MN⋅OA=12×4×3+12×3(−n2−3n)=−32(n+32)2+758,
把n=−32代入抛物线得:y=(−32)2+2×(−32)−3=−154,
∴N的坐标为(−32,−154),
∴存在一点N(−32,−154),使四边形ABCN的面积最大,最大面积是758;
(3)∵y=x2+2x−3=(x+1)2−4,
∴D(−1,−4),
设E(0,m),
∵点A,D,E,F构成矩形,
∴△ADE是直角三角形,
∴AD2=(3−1)2+42=20,
AE2=32+m2,
DE2=(m+4)2+12,
①当以AD为斜边时,AD2=DE2+AE2,
(m+4)2+12+32+m2=20,解得m=−1或−3,
∴点E的坐标为(0,−1)或(0,−3),
∴点F的坐标为(−4,−3)或(−4,−1);
②当以AE为斜边时,AE2=DE2+AD2,
32+m2=(m+4)2+12+20,解得m=−278,
∴点E的坐标为(0,−278),
∴点F的坐标为(−2,58);
③当以DE为斜边时,DE2=AD2+AE2,
(m+4)2+12=32+m2+20,解得m=32,
∴点E的坐标为(0,32),
∴点F的坐标为(2,−52);
综上所述:存在,点E的坐标为(0,−1)或(0,−3)或(0,−278)或(0,32),点F的坐标为(−4,−3)或(−4,−1)或(−2,58)或(2,−52).
【解析】(1)把点(0,−3),(−3,0)分别代入抛物线解析式,根据待定系数法求出此函数的关系式即可;
(2)过点N作直线NM//y轴,交AC于点M,求出直线AC的解析式,再设出M、N的坐标,把四边形ABCN的面积表示成二次函数,根据二次函数的性质即可求解;
(3)根据矩形的性质,可得△ADE是直角三角形,分三种情形讨论:①以AD为斜边,②以AE为斜边,③以DE为斜边,分别求解即可.
本题是二次函数综合题,本题考查了待定系数法求解析式,二次函数的性质,勾股定理,矩形的性质等,解题的关键是灵活应用这些知识解决问题,学会分类讨论,属于中考压轴题.
24.【答案】BD=CE 60
【解析】解:(1)①∵△ACB和△ADE均为等边三角形,
∴AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=60°,∠ADE=∠AED=60°,
∴∠BAC−∠DAC=∠DAE−∠DAC,
即∠BAD=∠CAE,
在△ABD和△CAE中,
AB=AC∠BAD=∠CAEAD=AE,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴BD=CE,∠BDA=∠CEA,
∵点B,D,E在同一直线上,
∴∠ADB=180−60=120°,
∴∠AEC=120°,
∴∠BEC=∠AEC−∠AED=120−60=60°,
综上,可得∠AEB的度数为60°;线段BD与CE之间的数量关系是:BD=CE.
②∠BEC=∠AEC−∠AED=120−60=60°;
故答案为:BD=CE;60;
(2)BD= 2CE,∠BEC=45°.证明如下:
∵△ACB和△AED均为等腰直角三角形,
∴AC=BC,AE=DE,∠ACB=∠AED=90°,∠DAE=∠BAC=45°,
∴∠BAC−∠DAC=∠DAE−∠DAC,
即∠BAD=∠CAE,
∵AEAD=ACAB= 22
∴△BAD∽△CAE,
∴∠AEC=∠ADB=180°−45°=135°,
∴∠BEC=135°−90°=45°,
∴BDCE=ADAE= 2
∴BD= 2CE;
(3)分两种情况:
情况一:如图1,由题意可知在直角△ABC和直角△ADE中,∠BAC=∠DAE=60°,
AB=2 7AE= 3,
tan30°=AEDE= 3DE,
∴DE=3,
∵B,D,E共线,
∴△ABE为直角三角形,
由勾股定理得:BE= AB2−AE2= 28−3=5,
∴BD=BE−DE=5−3=2,
由(1)(2)得:△ABD∽△ACE,
.BDCE=ABAC=21,∠ABD=∠ACE,
∴CE=1;A,B,C,E四点共圆,
作CM⊥BE垂足为M,
∴∠MEC=∠BAC=60°,
在直角三角形MEC中,CE=1,∠MEC=60°,
∴CM= 32CE= 32,即点C到直线DE的距离为 32;
情况二:如图2,B,E,D共线时,
同理可得CM=2 3,即点C到直线DE的距离为2 3;
综上可得:C到直线DE的距离为 32或2 3.
(1)首先根据△ACB和△DAE均为等边三角形,可得AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=60°,∠ADE=∠AED=60°,据此判断出∠BAD=∠CAE,然后根据全等三角形的判定方法,判断出△ABD≌△ACE,即可判断出BD=CE,∠BDA=∠CEA,进而判断出∠BEC的度数为60°即可;
(2)首先根据△ACB和△ADE均为等腰直角三角形,可得AC=BC,DE=AE,∠ACB=∠AED=90°,进而利用相似三角形的判定和性质解答即可;
(3)分两种情形:B,D,E共线,B,E,D共线,分别求解即可解决问题.
本题考查几何变换综合题,考查了全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,解直角三角形等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形或相似三角形解决问题,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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