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2024年中考押题预测卷(湖北省卷)数学(全解全析)
展开第Ⅰ卷
一、选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分.在每个小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,请选出并在答题卡上将该项涂黑)
1.在中国古代数学著作《九章算术》中记载了用算筹表示正负数的方法,即“正算赤,负算黑”.如果向东走30米记作“+30米”,那么向西走70米记作( )
A.+70米B.+30米C.﹣30米D.﹣70米
【分析】正数和负数是一组具有相反意义的量,据此即可求得答案.
【解答】解:如果向东走30米记作“+30米”,那么向西走70米记作﹣70米,
故选:D.
【点评】本题考查正数和负数,理解具有相反意义的量是解题的关键.
2.2024年巴黎奥运会运动项目图标设计大量使用了对称元素.下列分别是划船、篮球、摔跤、冲浪四个运动项目的图标,其中既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A.划船B.摔跤
C.篮球D.冲浪
【分析】根据轴对称图形和中心对称图形的定义,逐项判断即可求解.
【解答】解:A、该图形既不是中心对称图形,也不是轴对称图形,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、该图形是中心对称图形,但不是轴对称图形,故本选项不符合题意;
D、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;
故选:B.
【点评】本题主要考查了轴对称图形和中心对称图形的定义,熟练掌握如果一个图形沿着一条直线对折后两部分完全重合,这样的图形叫做轴对称图形;在平面内,把一个图形绕着某个点旋转180°,如果旋转后的图形能与原来的图形重合,那么这个图形叫做中心对称图形是解题的关键.
3.从水利部长江水利委员会获悉,截止2024年3月24日,南水北调中线一期工程自2014年12月全面通水以来,已累计调水700亿立方米.其中70000000000用科学记数法表示为( )
A.7×108B.7×109C.7×1010D.7×1011
【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是正数;当原数的绝对值<1时,n是负数.
【解答】解:70000000000=7×1010.
故选:C.
【点评】此题考查科学记数法的表示方法.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,表示时关键要正确确定a的值以及n的值.
4.已知点P(a,a+1)在平面直角坐标系的第二象限,则a的取值范围在数轴上可表示为( )
A.B.
C.D.
【分析】由点P(a,a+1)在平面直角坐标系的第二象限知a<0a+1>0,解之即可.
【解答】解:∵点P(a,a+1)在平面直角坐标系的第二象限,
∴a<0a+1>0,
解得﹣1<a<0,
故选:C.
【点评】本题考查的是平面直角坐标系及解一元一次不等式组,正确求出每一个不等式解集是基础,熟知“同大取大;同小取小;大小小大中间找;大大小小找不到”的原则是解答此题的关键.
5.下列运算正确的是( )
A.(−3)2=3B.(3a)2=6a2C.3+2=32D.a6÷a2=a3
【分析】根据二次根式的性质和运算法则、积的乘方法则和同底数幂的除法法则计算出正确结果即可判断.
【解答】解:A、(−3)2=3,故A符合题意;
B、(3a)2=9a2,故B不符合题意;
C、3+2不能计算了,故C不符合题意;
D、a6÷a2=a4,故D不符合题意;
故选:A.
【点评】本题考查二次根式的性质和运算法则、积的乘方法则和同底数幂的除法法则,熟练掌握运算法则是解答本题的关键.
6.将一副三角板和一张对边平行的纸条按如图方式摆放,两个三角板的一条直角边重合,含30°角的直角三角板的斜边与纸条的一边重合,含45°角的三角板的一个顶点在纸条的另一边上,则∠1的度数为( )
A.30°B.25°C.20°D.15°
【分析】延长AB交直线DE于点E,由题意可得∠CAB=60°,∠ABC=90°,∠CBD=45°,利用平行线的性质可得∠AEF=60°,平角的定义可求∠DBE=45°,再由三角形的外角性质即可求∠1.
【解答】解:延长AB交直线a于点E,如图,
由题意得:∠CAB=60°,∠ABC=90°,∠CBD=45°,
∵AC∥DE,
∴∠AEF=∠CAB=60°,∠DBE=180°﹣∠ABC﹣∠CBD=45°,
∵∠AEF是△BDE的外角,
∴∠1=∠AEF﹣∠DBE=15°.
故选:D.
【点评】本题主要考查平行线的性质,解答的关键是熟记平行线的性质:两直线平行,内错角相等.
7.如图,一辆自行车竖直摆放在水平地面上,右边是它的部分示意图,现测得∠A=88°,∠C=42°,AB=60,则点A到BC的距离为( )
A.60sin50°B.60sin50°C.60cs50°D.60tan50°
【分析】先求出∠B=180°﹣88°﹣42°=50°,再用三角函数定义,求出AD=AB×sinB=60×sin50°,即可得出答案.
【解答】解:过点A作AD⊥BC于点D,如图所示:
∵∠BAC=88°,∠C=42°,
∴∠B=180°﹣88°﹣42°=50°,
在Rt△ABD中,AD=AB×sinB=60×sin50°,
∴点A到BC的距离为60sin50°,故A正确.
故选:A.
【点评】本题主要考查了三角形内角和定理的应用,三角函数的应用,点到直线的距离,解题的关键是熟练掌握三角函数的定义.
8.如图,已知AB与⊙O相切于点A,AC是⊙O的直径,连接BC交⊙O于点D,E为⊙O上一点,当∠CED=58°时,∠B的度数是( )
A.32°B.64°C.29°D.58°
【分析】由切线的性质及圆周角定理可得出答案.
【解答】解:连接AD,
∵AB与⊙O相切于点A,
∴CA⊥AB,
∴∠CAB=90°,
∵∠CED=∠CAD=58°,
∴∠DAB=90°﹣∠CAD=32°,
∵AC是⊙O的直径,
∴∠ADC=90°,
∴∠B=90°﹣∠DAB=58°,
故选:D.
【点评】本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径.若出现圆的切线,必连过切点的半径,构造定理图,得出垂直关系.也考查了圆周角定理.
9.如图,在▱ABCD中,AB=2,BC=3,以点C为圆心,适当长为半径画弧,交BC于点M,交CD于点N,再分别以点M,点N为圆心,大于12MN的长为半径画弧,两弧相交于点F,射线CF交BA的延长线于点E,则AE的长是( )
A.2B.1C.2D.12
【分析】先利用基本作图得到CE平分∠BCD,则∠BCE=∠DCE,再根据平行四边形的性质和平行线的性质得到∠E=∠DCE,则∠E=∠BCE,所以BE=BC=3,从而可求出AE的长.
【解答】解:由作法得CE平分∠BCD,
∴∠BCE=∠DCE,
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AB∥CD,
∴∠E=∠DCE,
∴∠E=∠BCE,
∴BE=BC=3,
而BE=BA+AE=2+AE,
即2+AE=3,
∴AE=1.
故选:B.
【点评】本题考查了作图﹣基本作图:熟练掌握5种基本作图是解决问题的关键.也考查了角平分线的性质和平行四边形的性质.
10.已知:平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c的开口向上,对称轴为直线x=﹣1,且经过点(﹣3,0),则下列结论正确的有( )
(1)a﹣b+c<0;(2)4a2﹣2bc>0;(3)将抛物线y=ax2+bx+c向左平移1个单位时,它会过原点;(4)直线y=2ax﹣c不过第四象限.
A.1个B.2个C.3个D.4个
【分析】根据抛物线的对称性得到抛物线与x轴的另一个交点坐标为(1,0),则x=0时,y<0,即a﹣b+c<0,于是可对(1)进行判断;
根据抛物线与x轴有2个交点得到b2﹣4ac>0,利用抛物线的对称轴为直线x=−b2a=−1,则b=2a,于是可对(2)进行判断;
根据抛物线与x轴的一个交点为(1,0),则可对(3)进行判断;
根据a>0,c<0,则可对(4)进行判断.
【解答】解:(1)∵抛物线对称轴为直线x=﹣1,且图象经过点(﹣3,0),
∴抛物线与x轴的另一个交点坐标为(1,0),
∴x=﹣1时,y<0,即a﹣b+c<0,故正确;
(2)∵抛物线与x轴有2个交点,
∴b2﹣4ac>0,
∵抛物线的对称轴为直线x=−b2a=−1,
∴b=2a,
∴4a2﹣2bc>0,故正确;
(3)∵抛物线与x轴的交点为(﹣3,0)、(1,0),
∴将抛物线y=ax2+bx+c向左平移1个单位时,它会过原点;故正确;
(4)∵抛物线开口向上,
∴a>0,
∵抛物线与x轴的交点为(﹣3,0)、(1,0),
∴抛物线与y轴的交点在x轴的下方,
∴c<0,
∴﹣c>0,
∴直线y=2ax﹣c经过第一、二、三象限,不过第四象限,故正确.
故选:D.
【点评】本题考查了二次函数图象与系数的关系,二次函数的性质,抛物线与x轴的交点,二次函数图象与几何变换,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
第Ⅱ卷
二、填空题(本大题共5个小题,每小题3分,共15分)
11.计算1m2−1−m1−m2的结果是 .
【分析】先将分母因式分解、同时通过变形化为同分母分式相加,再根据法则相加,最后约分即可得.
【解答】解:原式=1(m+1)(m−1)+m(m+1)(m−1)
=m+1(m+1)(m−1)
=1m−1,
故答案为:1m−1.
【点评】本题主要考查分式的加减法,解题的关键是掌握分式加减运算法则.
12.一次函数y=kx+b图象经过点(1,1),当x=2时,5<y<9,则k的值可以是 (写出一个即可).
【分析】根据一次函数图象上点的坐标特征进行解答即可.
【解答】解:∵一次函数y=kx+b图象经过点(1,1),
∴1=k+b,b=1﹣k,
∴一次函数解析式为:y=kx+1﹣k,
∵当x=2时,5<y<9,
∴5<2k+1﹣k<9,
∴5<k+1<9,
∴4<k<8.
不妨k=6,
故答案为:6(答案不唯一).
【点评】本题考查了一次函数图象与系数的关系,熟练掌握解不等式是解答本题的关键.
13.“二十四节气”是中华上古农耕文明的智慧结晶,被国际气象界誉为“中国第五大发明”.若要从“立春”“立夏”“秋分”“大寒”四张邮票中抽取两张,则恰好抽到“立夏”、“秋分”两张邮票的概率是 .
【分析】画树状图得出所有等可能的结果数以及恰好抽到“立夏”、“秋分”两张邮票的结果数,再利用概率公式可得出答案.
【解答】解:将“立春”“立夏”“秋分”“大寒”四张邮票分别记为A,B,C,D,
画树状图如下:
共有12种等可能的结果,其中恰好抽到“立夏”、“秋分”两张邮票的结果有:BC,CB,共2种,
∴恰好抽到“立夏”、“秋分”两张邮票的概率为212=16.
故答案为:16.
【点评】本题考查列表法与树状图法,熟练掌握列表法与树状图法以及概率公式是解答本题的关键.
14.我国古代《孙子算经》中有记载“多人共车”问题:“今有三人共车,二车空;二人共车,九人步,问人与车各几何?”意思是“每3人共乘一辆车,最终剩余2辆车;每2人共乘一辆车,最终有9人无车可乘,问人和车的数量各是多少?”则乘车人数为 人.
【分析】利用车的数量不变,即可得出关于x的一元一次方程,此题得解.
【解答】解:设共有x人,
根据题意得x3+2=x−92.
解得:x=39,
故答案为:39.
【点评】本题考查了由实际问题抽象出一元一次方程,找准等量关系,正确列出一元一次方程是解题的关键.
15.如图,在矩形ABCD中,点M为矩形AD的中点,连接CM,沿着CM折叠,点D的对应点D',N为BC上一点,且BN<CN,沿MN折叠,恰好AM与D'M重合,此时点A的对应点为点D',若AB=6,BN=3.5,则A′到CM的距离为 .
【分析】过点A′作A′E⊥CM,连接A′M,由折叠性质得A′N,A′C,由勾股定理得CN,从而求得DM,D′M,再求得CM,利用三角形面积公式即可求解.
【解答】解:如图,过点A′作A′E⊥CM,连接A′M,
∵四边形ABCD为矩形,AB=6,BN=3.5,
∴CD=6,∠A=∠B=∠D=90°,
∵△CDM沿CM折叠得到△CD′M,四边形ABNM沿MN折叠得到四边形D′A′NM,
∴A′N=BN=3.5,A′D′=AB=6,CD′=CD=6,∠NA′D′=∠B=90°,∠A′D′M=∠A=90°,∠CD′M=∠D=90°,
∴A′C=A′D′+CD′=12,
∴CN=A′N2+A′C2=12.5,
∴AD=BC=BN+CN=16,
∵点M为矩形AD的中点,
∴DM=8,
∴D′M=8,CM=CD2+DM2=10,
∵S△A′CM=12×A′C×D′M=12×CM×A′E,
∴A′E=A′C×D′MCM=12×810=9.6,
∴点A′到CM的距离为9.6,
故答案为:9.6.
【点评】本题考查矩形的性质,翻转折叠,勾股定理等知识点,解题的关键是熟练掌握折叠的性质,利用对应边与角表示出相关量.
三、解答题(本大题共9个小题,共75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
16.(6分)计算:12−(3.14−π)0−4sin60°+(14)−1.
【分析】sin60°=32,再根据实数和指数幂的运算法则计算即可.
【解答】解:原式=23−1−4×32+4
=3.
【点评】本题考查的是实数的运算,指数幂和特殊角的三角函数值,熟练掌握上述知识点是解题的关键.
17.(6分)如图,在平行四边形ABCD中,点G,H分别是AB,CD的中点,点E、F在对角线AC上,且AE=CF.
求证:四边形EGFH是平行四边形.
【分析】根据平行四边形的性质得到AB∥CD,AB=CD,根据平行线的性质得到∠GAE=∠HCF,根据全等三角形的性质得到GE=HF,∠AEG=∠CFH,根据平行四边形的判定定理即可得到结论.
【解答】证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,AB=CD,
∴∠GAE=∠HCF,
∵点G,H分别是AB,CD的中点,
∴AG=CH,
在△AGE和△CHF中,
AG=CH∠GAE=∠HCFAE=CF,
∴△AGE≌△CHF(SAS),
∴GE=HF,∠AEG=∠CFH,
∴∠GEF=∠HFE,
∴GE∥HF,
又∵GE=HF,
∴四边形EGFH是平行四边形.
【点评】本题考查了平行四边形的判定与性质、全等三角形的判定与性质,熟练掌握平行四边形判定与的性质是解题的关键.
18.(6分)甲辰龙年春节,红嘴鸥“火”了,全国各地的游客慕名而来,感受昆明人鸥和谐的美好氛围.某教育集团组织开展观鸟节科普系列活动,学校准备为同学们购进A,B两款文化衫,每件A款文化衫比每件B款文化衫多10元,用1000元购进A款和用800元购进B款文化衫的数量相同.求A款文化衫和B款文化衫每件各多少元?
【分析】设A款文化衫每件x元,则B款文化衫每件(x﹣10)元,利用数量=总价÷单价,结合用1000元购进A款和用800元购进B款文化衫的数量相同,可列出关于x的分式方程,解之经检验后,可得出A款文化衫的单价,再将其代入(x﹣10)中,即可求出B款文化衫的进价.
【解答】解:设A款文化衫每件x元,则B款文化衫每件(x﹣10)元,
根据题意得:1000x=800x−10,
解得:x=50,
经检验,x=50是所列方程的解,且符合题意,
∴x﹣10=50﹣10=40(元).
答:A款文化衫每件50元,B款文化衫每件40元.
【点评】本题考查了分式方程的应用,找准等量关系,正确列出分式方程是解题的关键.
19.(8分)3月11日邯郸3名初中生杀人埋尸案发生后,为加强学生法治观念,某校开展了“普法知识”竞赛,并从七、八年级各随机选取了20名同学的竞赛成绩进行了整理、描述和分析(成绩得分用x表示,其中A:0≤x<85,B:85≤x<90,C:90≤x<95,D:95≤x≤100,得分在90分及以上为优秀).下面给出了部分信息:
七年级C组同学的分数分别为:94,91,93,90;
八年级C组同学的分数分别为:91,92,93,93,94,94,94,94,94.
七、八年级选取的学生竞赛成绩统计表:
(1)填空:a= ,b= ,m= .
(2)根据以上数据,你认为该校七、八年级学生在“普法知识”竞赛中,哪个年级学生成绩更好?请说明理由.(至少写出两条理由)
(3)该校七年级有学生400名,八年级有学生500名,请估计这两个年级竞赛成绩为优秀的学生的总人数.
【分析】(1)根据中位数和众数的定义解答即可求出a、b的值,用优秀的人数除以总人数即可得m的值;
(2)根据中位数和优秀率进行判断即可;
(3)用样本估计总体可得结果.
【解答】解:(1)中位数是第10位、第11位的平均数,观察条形统计图可得,中位数在C组,
∴a=91+932=92,
观察扇形统计图和八年级C组同学的分数可得众数b=94,
m=20−3−520×100%=60%,
故答案为:92,94,60%;
(2)八年级的学生成绩更好,理由如下:
因为八年级学生的中位数和优秀率都高于七年级,所以八年级的学生成绩更好;
(3)400×60%+500×65%=565(人),
答:估计这两个年级竞赛成绩为优秀的学生的总人数为565人.
【点评】本题考查条形统计图、扇形统计图、用样本估计总体、中位数、众数、平均数,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.
20.(8分)如图,在平面直角坐标系中,双曲线l:y=kx(x>0)过点A(a,b),B(2,1)(0<a<2);过点A作AC⊥x轴,垂足为C.
(1)求l的解析式;
(2)当△ABC的面积为2时,求点A的坐标;
(3)点P为l上一段曲线AB(包括A,B两点)的动点,直线l1:y=mx+1过点P;在(2)的条件下,若y=mx+1具有y随x增大而增大的特点,请直接写出m的取值范围.(不必说明理由)
【分析】(1)将B(2,1)代入y=kx即可得到即可;
(2)根据A(a,b)在反比例函数上,得到b=2a,根据三角形的面积列方程即可得到结论;
(3)把(23,3)代入y=mx+1得,m=3,根据一次函数的性质即可得到结论.
【解答】解:(1)将B(2,1)代入y=kx得:k=2,
∴反比例解析式为y=2x;
(2)∵A(a,b)在反比例函数上,
∴b=2a,
∵S△ABC=12b(2−a)=2,
即12b(2−2b)=2,
∴b=3,
∴A的坐标为(23,3);
(3)∵直线l1:y=mx+1过点P,点P为l上一段曲线AB(包括A,B两点)的动点,
∴当点P与A重合时,
把(23,3)代入y=mx+1得,m=3,
∵y=mx+1具有y随x增大而增大,
∴m>0,
∴m的取值范围0<m≤3.
【点评】本题考查了反比例函数的综合题,待定系数法求函数的解析式,三角形的面积的计算,一次函数的性质,正确的理解题意是解题的关键.
21.(8分)如图,在△ABC中,AB=AC,以AC为直径的⊙O交BC于点D,连接OD,过点D作DE⊥AB于点E,延长BA交⊙O于点F,连接CF.
(1)求证:DE为⊙O的切线;
(2)若CF=6,sinB=35,求⊙O的半径.
【分析】(1)由AB=AC,得∠B=∠ACB,则∠FAC=∠B+∠ACB=2∠ACB,而∠AOD=2∠ACB,所以∠AOD=∠FAC,则OD∥AB,所以∠ODE=∠BED=90°,即可证明DE为⊙O的切线;
(2)由CFBC=sinB=35,求得BC=53CF=10,则BF=BC2−CF2=8,由勾股定理得(8﹣AC)2+62=AC2,求得AC=254,则⊙O的半径长为258.
【解答】(1)证明:∵AB=AC,
∴∠B=∠ACB,
∴∠FAC=∠B+∠ACB=2∠ACB,
∵∠AOD=2∠ACB,
∴∠AOD=∠FAC,
∴OD∥AB,
∵DE⊥AB于点E,
∴∠ODE=∠BED=90°,
∵OD是⊙O的半径,且DE⊥OD,
∴DE为⊙O的切线.
(2)解:∵AC是⊙O的直径,CF=6,sinB=35,
∴∠F=90°,
∴CFBC=sinB=35,
∴BC=53CF=53×6=10,
∴BF=BC2−CF2=102−62=8,
∵AF2+CF2=AC2,且AF=8﹣AB=8﹣AC,
∴(8﹣AC)2+62=AC2,
解得AC=254,
∴OA=12AC=12×254=258,
∴⊙O的半径长为258.
【点评】此题重点考查等腰三角形的性质、平行线的判定与性质、切线的判定定理、勾股定理、锐角三角函数与解直角三角形等知识,推导出∠AOD=∠FAC是解题的关键.
22.(10分)某地大力推广成本为10元/斤的农产品,该农产品的售价不低于15元/斤,不高于30元/斤.
(1)每日销售量y(斤)与售价x(元/斤)之间满足如图函数关系式.求y与x之间的函数关系式;
(2)若每天销售利润率不低于40%,且不高于100%,求每日销售的最大利润;
(3)该地科技助农队帮助果农降低种植成本,成本每斤减少m元(0<m≤8),已知每日最大利润为2592元,求m的值.
【分析】(1)由图象可知函数为一次函数,设函数关系式为y=kx+b,把(15,200)和(20,160)代入即可求出结果;
(2)由每天销售利润率不低于4%,且不高于100求出x的取值范围,设每日销售利润为w元,利用二次函数模型即可求出最大利润;
(3)设成本每斤减少a元后每日销售利润为Q元,由0<m≤8和15≤x≤30确定当x=50−m2时,利润最大,从而得出关于m的方程,解出方程即可求得m值.
【解答】解:(1)由图象可知函数为一次函数,设函数关系式为y=kx+b,
当x=15时,y=200;当x=20时,y=160;
∴15k+b=20020k+b=160,
解得:k=−8b=320,
∴y与x之间的函数关系式为y=﹣8x+320;
答:y与x之间的函数关系式为y=﹣8x+320;
(2)解:由题意得:
40%≤x−1010×100%≤100%,
解得:14≤x≤20,
设每日销售利润为w元,
∴w=(﹣8x+320)(x﹣10)
=﹣8x2+400x﹣3200,
∵a=﹣8,
∴抛物线开口向下,
∵对称轴为直线x=25,14≤x≤20,
∴w随x的增大而增大,
∴当x=20时,利润最大为w=(﹣8×18+320)(20﹣10)=1600(元),
答:每日销售的最大利润为1600元;
(3)解:设成本每斤减少m后每日销售利润为Q元,
则Q=(﹣8x+320)(x﹣10+m),
=﹣8x2+(400﹣8m)x+320m﹣3200,
∴抛物线对称轴为x=50−m2,
∵0<m≤5,
∴21<50−m2≤25,
∵15≤x≤30,
∴当x=50−m2时,利润最大,
∴(﹣8×50−m2+320)( 50−m2−10+m)=2592,
解得:a1=6,a2=﹣66(不合题意舍去),
答:m的值为6.
【点评】本题考查了一次函数及二次函数的应用,利用函数解决实际问题时,要注意自变量的取值范围,这也是解决实际问题的难点和关键.
23.(11分)综合与实践
如图①,边长为4的正方形ABCD与边长为a(0<a<4)的正方形CFEG的顶点C重合,点E在对角线AC上.
(1)[问题发现]如图①,AE与BF的数量关系为 ;
(2)[类比探究]如图②,将正方形CFEG绕点C顺时针旋转α(0°<α<30°),请问此时上述结论是否仍然成立?若成立,请写出推理过程;若不成立,请说明理由;
(3)[拓展延伸]当a=2时,将正方形CFEG按图①所示位置开始绕点C顺时针旋转,在正方形CFEG旋转的过程中,当点A,F,C在一条直线上时,请直接写出此时线段AE的长.
【分析】(1)证出AB∥EF,由平行线分线段成比例定理得出AEBF=ACCB=2,即可得出结论;
(2)证明△BCF∽△ACE,BFAE=CBCA=22,即可得结论;
(3)分两种情形:当点F在对角线AC上时,过点F作FH⊥BC于点H,连接CE,运用勾股定理可得BF=BH2+FH2=32+12=10,再由AE=2BF,即可求得AE;当点F在AC的延长线上时,过点F作FH⊥BC交BC的延长线于点H,连接CE,同理可求得AE.
【解答】解:(1)∵四边形ABCD和四边形CFEG是正方形,
∴∠B=∠CFE=90°,∠FCE=∠BCA=45°,CE=2CF,CE⊥GF,
∴AB∥EF,
∴AEBF=ACCB=2,
∴AE=2BF,
故答案为:AE=2BF;
(2)结论AE=2BF仍然成立,理由如下:
∵四边形ABCD和四边形EFCG是正方形,
∴∠ACB=∠ECF=45°,CBCA=CFCE=22,
∴∠ACB﹣∠ACF=∠ECF﹣∠ACF,
即∠BCF=∠ACE,
∴△BCF∽△ACE,
∴BFAE=CBCA=22,
∴AE=2BF;
(3)当点F在对角线AC上时,如图,过点F作FH⊥BC于点H,连接CE,
由(2)知:△BCF∽△ACE,
∴BFAE=CBCA=22,即AE=2BF,
∵CF=a=2,∠FCH=45°,
∴CH=FH=22CF=1,
∴BH=BC﹣CH=4﹣1=3,
∴BF=BH2+FH2=32+12=10,
∴AE=2BF=25;
当点F在AC的延长线上时,如图,过点F作FH⊥BC交BC的延长线于点H,连接CE,
同理可得:AE=2BF,
∵CF=2,∠FCH=∠ACB=45°,
∴CH=FH=22CF=1,
∴BH=BC+CH=4+1=5,
∴BF=BH2+FH2=52+12=26,
∴AE=2BF=213;
综上所述,线段AE的长为25或213.
【点评】本题是四边形综合题目,考查了正方形的性质、旋转的性质、平行线分线段成比例定理、相似三角形的判定与性质、勾股定理等知识;熟练掌握正方形的性质,证明三角形相似是解题的关键.
24.(12分)如图1,抛物线y=ax2+x+c与x轴交于A(﹣2,0),B(4,0)两点,与y轴交于C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P是直线BC上方抛物线上的—个动点,使△PBC的面积等于△ABC面积的14,求点P的坐标;
(3)过点C作直线l∥x轴,将抛物线在y轴左侧的部分沿直线l翻折,抛物线的其余部分保持不变,得到一个新图象(如图2),请你结合新图象解答:当直线y=−12x+d与新图象只有一个公共点Q(m,n),且n≥﹣8时,求d的取值范围.
【分析】(1)用待定系数法可得抛物线的解析式为y=−12x2+x+4;
(2)过P作PK∥y轴交BC于K,求出C(0,4),S△ABC=12×6×4=12,由B(4,0),C(0,4)得直线BC函数表达式为y=﹣x+4,设P(m,−12m2+m+4),则K(m,﹣m+4),可得PK=−12m2+m+4﹣(﹣m+4)=−12m2+2m,根据△PBC的面积等于△ABC面积的14,有12×(−12m2+2m)×4=12×14,即可解得点P的坐标为(1,92)或(3,52);
(3)分两种情况:①当公共点Q(m,n)在C(0,4)下方时,求出新图象过点(6,﹣8),当直线y=−12x+d与新图象公共点为(6,﹣8)时,﹣8=−12×6+d,得d=﹣5,可知当﹣5≤d<4时,直线y=−12x+d与新图象只有一个公共点;②当公共点Q(m,n)在C(0,4)上方时,求出y=−12x+dy=−12x2+x+4有两个相等的实数解时d=418;即可得当d>418时,直线y=−12x+d与新图象只有一个公共点.
【解答】解:(1)把A(﹣2,0),B(4,0)代入y=ax2+x+c得:
4a−2+c=016a+4+c=0,
解得:a=−12c=4,
∴抛物线的解析式为y=−12x2+x+4;
(2)过P作PK∥y轴交BC于K,如图:
在y=−12x2+x+4中,令x=0得y=4,
∴C(0,4),
∵A(﹣2,0),B(4,0),
∴AB=6,
∴S△ABC=12×6×4=12,
由B(4,0),C(0,4)得直线BC函数表达式为y=﹣x+4,
设P(m,−12m2+m+4),则K(m,﹣m+4),
∴PK=−12m2+m+4﹣(﹣m+4)=−12m2+2m,
∵△PBC的面积等于△ABC面积的14,
∴12×(−12m2+2m)×4=12×14,
解得m=1或m=3,
∴点P的坐标为(1,92)或(3,52);
(3)①当公共点Q(m,n)在C(0,4)下方时,
在y=−12x2+x+4中,令y=﹣8得:﹣8=−12x2+x+4,
解得x=6或x=﹣4,
∵将抛物线在y轴左侧的部分沿直线l翻折,抛物线的其余部分保持不变,得到一个新图象,
∴新图象过点(6,﹣8),
当直线y=−12x+d与新图象公共点为(6,﹣8)时,﹣8=−12×6+d,
解得d=﹣5,
如图:
∵C(0,4),当﹣5≤d<4时,观察图象可知直线y=−12x+d与翻折后的抛物线无交点,
∴当﹣5≤d<4时,直线y=−12x+d与新图象只有一个公共点;
②当公共点Q(m,n)在C(0,4)上方时,如图:
若y=−12x+dy=−12x2+x+4有两个相等的实数解,即−12x2+32x+4﹣d=0的Δ=0,
则(32)2﹣4×(−12)(4﹣d)=0,
解得d=418;
由图可知,当d>418时,直线y=−12x+d与新图象只有一个公共点;
综上所述,d的取值范围是﹣5≤d<4或d>418.
【点评】本题考查二次函数的综合应用,涉及待定系数法,三角形面积,翻折变换等,解题的关键是数形结合思想的应用.年级
平均数
中位数
众数
优秀率
七
91
a
95
m
八
91
93
b
65%
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