2021年山东省济南市历城区中考数学一模试卷
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一、选择题(本大题共12个小题,每小题4分,共48分.)
1.(4分)的相反数是( )
A. B.﹣6 C.6 D.﹣
2.(4分)下列几何体由5个相同的小正方体搭成,其左视图是( )
A. B. C. D.
3.(4分)世界最大的单口径球面射电望远镜被誉为“中国天眼”,在其新发现的脉冲星中有一颗毫秒脉冲星的自转周期为0.00519秒.数据0.00519用科学记数法可以表示为( )
A.5.19×10﹣3 B.5.19×10﹣4 C.5.19×10﹣5 D.5.19×10﹣6
4.(4分)如图,AB∥CD,BD⊥CF,垂足为B,∠BDC=55°,则∠ABF的度数为( )
A.55° B.45° C.35° D.25°
5.(4分)下面图形中,是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
6.(4分)某校举办体能比赛,其中一项是引体向上,每完成一次记录1分,达到10个即为满分10分.甲、乙两班各出代表10个人,比赛成绩分别如表,根据表格中的信息判断,下列结论正确的是( )
甲班成绩
7
8
9
10
人数
2
2
3
3
乙班成绩
7
8
9
10
人数
1
2
3
4
A.甲班成绩的众数是10
B.乙班成绩的中位数是9
C.甲班的成绩的平均数是8.6
D.乙班成绩的方差是2
7.(4分)不等式组的解集在数轴上表示正确的是( )
A. B.
C. D.
8.(4分)如图,在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别为A(0,6),B(﹣3,﹣3).将线段AB平移后A点的对应点是A′(10,10),则点B的对应点B'的坐标为( )
A.(10,10) B.(﹣3,﹣3) C.(﹣3,3) D.(7,1)
9.(4分)国家统计局统计数据显示,我国快递业务收入逐年增加.2017年至2019年我国快递业务收入由5000亿元增加到7500亿元.设我国2017年至2019年快递业务收入的年平均增长率为x,则可列方程为( )
A.5000(1+2x)=7500
B.5000×2(1+x)=7500
C.5000(1+x)2=7500
D.5000+5000(1+x)+5000(1+x)2=7500
10.(4分)如图,扇形AOB的圆心角是直角,半径为2,C为OB边上一点,将△AOC沿AC边折叠,圆心O恰好落在弧AB上,则阴影部分面积为( )
A.3π﹣4 B.3π﹣2 C.3π﹣4 D.2π
11.(4分)为出行方便,近日来越来越多的重庆市民使用起了共享单车,图1为单车实物图,图2为单车示意图,AB与地面平行,点A、B、D共线,点D、F、G共线,坐垫C可沿射线BE方向调节.已知,∠ABE=70°,∠EAB=45°,车轮半径为30cm,BE=40cm.小明体验后觉得当坐垫C离地面高度为0.9m时骑着比较舒适,此时CE的长约为( )(结果精确到1cm,参考数据:sin70°≈0.94,cos70°≈0.34,tan70°≈1.41)
A.26cm B.24cm C.22cm D.20cm
12.(4分)函数y=﹣x2+4x﹣3,当0≤x≤m时,此函数的最小值为﹣3,最大值为1,则m的取值范围是( )
A.0≤m<2 B.0≤m≤4 C.2≤m≤4 D.m>4
二、填空题:(本大题共6个小题,每小题4分,共24分.)
13.(4分)分解因式:a2+2a= .
14.(4分)若一个多边形的内角和是其外角和的3倍,则这个多边形的边数是 .
15.(4分)化简:m(m+3)﹣(m+1)2= .
16.(4分)在一个不透明的盒子中有1个白球和2个红球,它们除颜色外其余都相同,从盒子里任意摸出2个球,则摸出的两个球都是红球的概率是 .
17.(4分)甲、乙两人分别从A、B两地出发,相向而行,图中的l1、l2分别表示甲、乙离B地的距离y(km)与甲出发后所用时间x(h)的函数关系图象,则甲出发 小时与乙相遇.
18.(4分)如图,矩形纸片ABCD,AD=2AB=12,点E在线段BC上,将△ECD沿DE向上翻折,点C的对应点C落在线段AD上,点M、N分别是线段AD与线段BC上的点,将四边形ABNM沿MN向下翻折,点A恰好落在线段DE的中点A'处.则线段MN的长为 .
三、解答题:(本大题共9个小题,共78分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
19.(6分)计算:(2﹣)0++()﹣1﹣sin45°.
20.(6分)先化简,再求值:÷(x﹣),其中x=3.
21.(6分)已知:如图,在菱形ABCD中,E、F分别在边BC、CD上,且CE=CF,求证:AE=AF.
22.(8分)某学校九年级共400名男生,为了解实心球训练情况,从中随机抽取20名学生的实心球成绩作为样本,数据统计如下(单位:米):
9.6,5,8.6,8.3,9.5,10.3,7.2,6,5.4,7.7,7.6,5.1,12.5,5.5,7.4,7.3,8.1,10.2,9.3,4.8.
根据数据绘制了表格和统计图:
换算为体考分数
成绩(米)
频数
10
x≥9.6
4
8
7.7≤x≤9.5
a
6
5.3≤x≤7.6
7
4
3.0≤x≤5.2
b
合计
20
根据上面提供的信息,回答下列问题:
(1)统计表中的a= ;b= ;
(2)请补全条形统计图;
(3)在扇形统计图中,“8分”对应的圆心角的度数是 ;
(4)根据抽样调查结果,请估计该校九年级学生实心球体考分数不低于8分的有多少人?
23.(8分)如图,已知△ABE,AB=BE,以AB为直径作⊙O,交AE于点D,过D点作⊙O的切线交边BE于点C,交BA的延长线于点P.
(1)求证:PC⊥BE;
(2)如果PD=2,∠ABC=60°,求BC的长.
24.(10分)今年史上最长的寒假结束后,学生复学,某学校为了增强学生体质,鼓励学生在不聚集的情况下加强体育锻炼,决定让各班购买跳绳和毽子作为活动器材.已知购买2根跳绳和5个毽子共需32元;购买4根跳绳和3个毽子共需36元.
(1)求购买一根跳绳和一个毽子分别需要多少元?
(2)某班需要购买跳绳和毽子的总数量是54,且购买的总费用不能超过260元;若要求购买跳绳的数量多于20根,通过计算说明共有哪几种购买跳绳的方案.
25.(10分)如图,直线y=x+b与双曲线y=(x>0)的交点为A(1,a),与x轴的交点为B(﹣1,0),点C为双曲线y=(x>0)上的一点.
(1)求a的值及反比例函数的表达式;
(2)如图1,当OC∥AB时,求△AOC的面积;
(3)如图2,当∠AOC=45°时,求点C的坐标.
26.(12分)在△ABC中,AB=AC,∠BAC=a,点P为线段CA延长线上一动点,连接PB,将线段PB绕点P逆时针旋转,旋转角为α,得到线段PD,连接DB、DC.
(1)如图1,当α=60°时,请直接写出线段PA与线段CD的数量关系是 ,∠DCP为 度;
(2)如图2,当α=120°时,写出线段PA和线段DC的数量关系,并说明理由;
(3)如图2,在(2)的条件下,当AB=2时,求BP+PC的最小值.
27.(12分)如图,已知抛物线y=ax2+bx﹣3经过点A(1,﹣1)、B(﹣3,3),与y轴交于点C.
(1)求抛物线的表达式;
(2)若点P为该抛物线上位于直线AB下方的一点,且点P的横坐标为m,过点P作PQ∥y轴,交线段AB于点Q.
①当△APQ为直角三角形时,求m的值;
②当﹣3<m<0时,若∠PCA=3∠ACO,求m的值.
2021年山东省济南市历城区中考数学一模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共12个小题,每小题4分,共48分.)
1.(4分)的相反数是( )
A. B.﹣6 C.6 D.﹣
【分析】只有符号不同的两个数是互为相反数,在数轴上表示,分别位于原点的两侧,且到原点距离相等的两点所表示的数是互为相反数.
【解答】解:的相反数是﹣,
故选:D.
2.(4分)下列几何体由5个相同的小正方体搭成,其左视图是( )
A. B. C. D.
【分析】找到从左面看所得到的图形即可,注意所有的看到的棱都应表现在左视图中.
【解答】解:从左面看,是一列两个小正方形.
故选:A.
3.(4分)世界最大的单口径球面射电望远镜被誉为“中国天眼”,在其新发现的脉冲星中有一颗毫秒脉冲星的自转周期为0.00519秒.数据0.00519用科学记数法可以表示为( )
A.5.19×10﹣3 B.5.19×10﹣4 C.5.19×10﹣5 D.5.19×10﹣6
【分析】绝对值小于1的正数也可以利用科学记数法表示,一般形式为a×10﹣n,与较大数的科学记数法不同的是其所使用的是负整数指数幂,指数n由原数左边起第一个不为零的数字前面的0的个数所决定.
【解答】解:0.00519=5.19×10﹣3.
故选:A.
4.(4分)如图,AB∥CD,BD⊥CF,垂足为B,∠BDC=55°,则∠ABF的度数为( )
A.55° B.45° C.35° D.25°
【分析】线根据直角三角形性质可得出∠C的度数,再根据平行线的性质,两直线平行,同位角相等,即可得出答案.
【解答】解:∵BD⊥CF,
∴∠DBC=90°,
∴∠C=90°﹣∠BDC=90°﹣55°=35°,
又∵AB∥CD,
∴∠ABF=∠C=35°.
故选:C.
5.(4分)下面图形中,是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【分析】利用轴对称图形的定义进行解答即可.
【解答】解:A、不是轴对称图形,故此选项不合题意;
B、不是轴对称图形,故此选项不合题意;
C、是轴对称图形,故此选项符合题意;
D、不是轴对称图形,故此选项不符合题意;
故选:C.
6.(4分)某校举办体能比赛,其中一项是引体向上,每完成一次记录1分,达到10个即为满分10分.甲、乙两班各出代表10个人,比赛成绩分别如表,根据表格中的信息判断,下列结论正确的是( )
甲班成绩
7
8
9
10
人数
2
2
3
3
乙班成绩
7
8
9
10
人数
1
2
3
4
A.甲班成绩的众数是10
B.乙班成绩的中位数是9
C.甲班的成绩的平均数是8.6
D.乙班成绩的方差是2
【分析】根据众数、中位数、平均数和方差的定义逐一判断即可.
【解答】解:甲班成绩的众数是9和10,故A选项错误;
乙班成绩的中位数是=9,故B选项正确;
甲班成绩的平均数为=8.7,故C选项错误;
乙班成绩的平均数为=9,
则乙班成绩的方差为×[(7﹣9)2+2×(8﹣9)2+3×(9﹣9)2+4×(10﹣9)2]=1,故D选项错误;
故选:B.
7.(4分)不等式组的解集在数轴上表示正确的是( )
A. B.
C. D.
【分析】分别求出每一个不等式的解集,结合各选项中解集在数轴上的表示即可.
【解答】解:解不等式﹣2x+5≥3,得:x≤1,
解不等式3(x﹣1)<2x,得:x<3,
故选:B.
8.(4分)如图,在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别为A(0,6),B(﹣3,﹣3).将线段AB平移后A点的对应点是A′(10,10),则点B的对应点B'的坐标为( )
A.(10,10) B.(﹣3,﹣3) C.(﹣3,3) D.(7,1)
【分析】利用平移的性质解决问题即可.
【解答】解:∵点A(0,6)向右平移10个单位,向上平移4个单位得到A′(10,10),
∴点B(﹣3,﹣3)向右平移10个单位,向上平移4个单位得到B′(7,1),
故选:D.
9.(4分)国家统计局统计数据显示,我国快递业务收入逐年增加.2017年至2019年我国快递业务收入由5000亿元增加到7500亿元.设我国2017年至2019年快递业务收入的年平均增长率为x,则可列方程为( )
A.5000(1+2x)=7500
B.5000×2(1+x)=7500
C.5000(1+x)2=7500
D.5000+5000(1+x)+5000(1+x)2=7500
【分析】根据题意可得等量关系:2017年的快递业务量×(1+增长率)2=2019年的快递业务量,根据等量关系列出方程即可.
【解答】解:设我国2017年至2019年快递业务收入的年平均增长率为x,
由题意得:5000(1+x)2=7500,
故选:C.
10.(4分)如图,扇形AOB的圆心角是直角,半径为2,C为OB边上一点,将△AOC沿AC边折叠,圆心O恰好落在弧AB上,则阴影部分面积为( )
A.3π﹣4 B.3π﹣2 C.3π﹣4 D.2π
【分析】根据题意和折叠的性质,可以得到OA=AD,∠OAC=∠DAC,然后根据OA=OD,即可得到∠OAC和∠DAC的度数,再根据扇形AOB的圆心角是直角,半径为2,可以得到OC的长,结合图形,可知阴影部分的面积就是扇形AOB的面积减△AOC和△ADC的面积.
【解答】解:连接OD,
∵△AOC沿AC边折叠得到△ADC,
∴OA=AD,∠OAC=∠DAC,
又∵OA=OD,
∴OA=AD=OD,
∴△OAD是等边三角形,
∴∠OAC=∠DAC=30°,
∵扇形AOB的圆心角是直角,半径为2,
∴OC=2,
∴阴影部分的面积是:(×2)=3π﹣4,
故选:A.
11.(4分)为出行方便,近日来越来越多的重庆市民使用起了共享单车,图1为单车实物图,图2为单车示意图,AB与地面平行,点A、B、D共线,点D、F、G共线,坐垫C可沿射线BE方向调节.已知,∠ABE=70°,∠EAB=45°,车轮半径为30cm,BE=40cm.小明体验后觉得当坐垫C离地面高度为0.9m时骑着比较舒适,此时CE的长约为( )(结果精确到1cm,参考数据:sin70°≈0.94,cos70°≈0.34,tan70°≈1.41)
A.26cm B.24cm C.22cm D.20cm
【分析】过点C作CN⊥AB,交AB于M,交地面于N,构造直角三角形,利用三角函数,求出BC,再用BC减去BE即可.
【解答】解:过点C作CN⊥AB,交AB于M,交地面于N
由题意可知MN=30cm,当CN=0.9m,即CN=90cm时,CM=60cm
∴在Rt△BCM中,∠ABE=70°,
∴sin∠ABE=sin70°==0.94
∴BC≈64cm
∴CE=BC﹣BE=64﹣40=24(cm)
故选:B.
12.(4分)函数y=﹣x2+4x﹣3,当0≤x≤m时,此函数的最小值为﹣3,最大值为1,则m的取值范围是( )
A.0≤m<2 B.0≤m≤4 C.2≤m≤4 D.m>4
【分析】根据题意和二次函数的性质,可以得到m的取值范围,本题得以解决.
【解答】解:∵y=﹣x2+4x﹣3=﹣(x﹣2)2+1,
∴该函数的对称轴是直线x=2,当x=2时,该函数取得最大值1,该函数图象开口向下,
∵当0≤x≤m时,此函数的最小值为﹣3,最大值为1,当x=0时,y=﹣3,
∴2≤m≤4,
故选:C.
二、填空题:(本大题共6个小题,每小题4分,共24分.)
13.(4分)分解因式:a2+2a= a(a+2) .
【分析】直接提公因式法:观察原式a2+2a,找到公因式a,提出即可得出答案.
【解答】解:a2+2a=a(a+2).
14.(4分)若一个多边形的内角和是其外角和的3倍,则这个多边形的边数是 八 .
【分析】任何多边形的外角和是360°,即这个多边形的内角和是3×360°.n边形的内角和是(n﹣2)•180°,如果已知多边形的边数,就可以得到一个关于边数的方程,解方程就可以求出多边形的边数.
【解答】解:设多边形的边数为n,根据题意,得
(n﹣2)•180=3×360,
解得n=8.
则这个多边形的边数是八.
15.(4分)化简:m(m+3)﹣(m+1)2= m﹣1 .
【分析】原式利用单项式乘以多项式,以及完全平方公式化简,去括号合并得到最简结果.
【解答】解:原式=m2+3m﹣(m2+2m+1)
=m2+3m﹣m2﹣2m﹣1
=m﹣1,
故答案是:m﹣1.
16.(4分)在一个不透明的盒子中有1个白球和2个红球,它们除颜色外其余都相同,从盒子里任意摸出2个球,则摸出的两个球都是红球的概率是 .
【分析】画树状图,共有6个等可能的结果,再找出符合条件的结果数,然后由概率公式求解即可.
【解答】解:画树状图如图:
共有6个等可能的结果,摸出的两个球都是红球的结果有2个,
∴摸出的两个球都是红球的概率为=,
故答案为:.
17.(4分)甲、乙两人分别从A、B两地出发,相向而行,图中的l1、l2分别表示甲、乙离B地的距离y(km)与甲出发后所用时间x(h)的函数关系图象,则甲出发 1.4 小时与乙相遇.
【分析】由函数图像求出l1和l2的解析式,然后由l1和l2的解析式组成的方程组,求出交点坐标即可.
【解答】解:由图象可得,
设l1对应的函数解析式为y1=k1x+b1,
∴,
解得:,
∴l1对应的函数解析式为y1=﹣30x+60,
设l2对应的函数解析式为y2=k2x+b2,
∴,
解得:
∴l2对应的函数解析式为y2=20x﹣10,
由方程组,
解得:,
即点A的坐标为(1.4,18),
故答案为1.4.
18.(4分)如图,矩形纸片ABCD,AD=2AB=12,点E在线段BC上,将△ECD沿DE向上翻折,点C的对应点C落在线段AD上,点M、N分别是线段AD与线段BC上的点,将四边形ABNM沿MN向下翻折,点A恰好落在线段DE的中点A'处.则线段MN的长为 .
【分析】作A′G⊥AD于G,连接AA′交MN于K,连接AN.依据勾股定理以及折叠的性质即可得到AM的长以及AK的长,再根据面积法即可得到MN的长.
【解答】解:如图所示,作A′G⊥AD于G,连接AA′交MN于K,连接AN.
由题意可得,四边形DCEC′是正方形,△DGA′是等腰直角三角形,
∴DG=GA′==3,AG=AD﹣DG=12﹣3=9,
设AM=MA′=x,则MG=9﹣x,
在Rt△MGA′中,A'M2=MG2+A'G2,
即x2=(9﹣x)2+32,
解得x=5,
∴AM=5,
在Rt△AA'G中,AA′==3,
由折叠可得AK=AA'=,AK⊥NM,
∵MN×AK=AM×AB,
∴MN===,
故答案为:.
三、解答题:(本大题共9个小题,共78分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
19.(6分)计算:(2﹣)0++()﹣1﹣sin45°.
【分析】直接利用零指数幂的性质以及特殊角的三角函数值、负整数指数幂的性质分别化简得出答案.
【解答】解:原式=1++3﹣
=4.
20.(6分)先化简,再求值:÷(x﹣),其中x=3.
【分析】首先将分式的分子与分母进行因式分解,再去括号,约分最后代入求值.
【解答】解:原式=÷(),
=×,
=,
x=3时,原式=.
21.(6分)已知:如图,在菱形ABCD中,E、F分别在边BC、CD上,且CE=CF,求证:AE=AF.
【分析】由“SAS”可证△ABE≌△ADF,可得AE=AF.
【解答】证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD=BC=CD,∠B=∠D,
∵CE=CF,
∴BE=DF,
在△ABE和△ADF中,
,
∴△ABE≌△ADF(SAS),
∴AE=AF.
22.(8分)某学校九年级共400名男生,为了解实心球训练情况,从中随机抽取20名学生的实心球成绩作为样本,数据统计如下(单位:米):
9.6,5,8.6,8.3,9.5,10.3,7.2,6,5.4,7.7,7.6,5.1,12.5,5.5,7.4,7.3,8.1,10.2,9.3,4.8.
根据数据绘制了表格和统计图:
换算为体考分数
成绩(米)
频数
10
x≥9.6
4
8
7.7≤x≤9.5
a
6
5.3≤x≤7.6
7
4
3.0≤x≤5.2
b
合计
20
根据上面提供的信息,回答下列问题:
(1)统计表中的a= 6 ;b= 3 ;
(2)请补全条形统计图;
(3)在扇形统计图中,“8分”对应的圆心角的度数是 108° ;
(4)根据抽样调查结果,请估计该校九年级学生实心球体考分数不低于8分的有多少人?
【分析】(1)根据题目中的数据,可以写出a、b的值;
(2)根据(1)中a、b的值,可以将条形统计图补充完整;
(3)根据统计图中的数据,可以计算出扇形统计图中,“8分”对应的圆心角的度数;
(4)根据题目中的数据,可以计算出该校九年级学生实心球体考分数不低于8分的人数.
【解答】解:(1)由题目中的数据可知,
a=6,b=3,
故答案为:6,3;
(2)由(1)知,a=6,b=3,
补全的条形统计图如右图所示;
(3)在扇形统计图中,“8分”对应的圆心角的度数是360°×=108°,
故答案为:108°;
(4)400×=180(人),
即估计该校九年级学生实心球体考分数不低于8分的有180人.
23.(8分)如图,已知△ABE,AB=BE,以AB为直径作⊙O,交AE于点D,过D点作⊙O的切线交边BE于点C,交BA的延长线于点P.
(1)求证:PC⊥BE;
(2)如果PD=2,∠ABC=60°,求BC的长.
【分析】(1)连接DO,根据切线的性质得到OD⊥PC,根据等腰三角形的性质得到∠ODA=∠E,由平行线的性质即可得到结论;
(2)根据三角形的内角和定理得到∠P=30°,解直角三角形即可得到结论.
【解答】(1)证明:连接DO,
∵PC与⊙O相切,
∴OD⊥PC,
∵OC=OA,
∴∠ODA=∠OAD,
∵AB=BE,
∴∠EAB=∠E,
∴∠ODA=∠E,
∴OD∥BE,
∴PC⊥BE;
(2)解:∵∠ABC=60°,∠PCB=90°,
∴∠P=30°,
∵∠PDO=90°,PD=2,
∴OD=PD=2,
∴OP=2OD=4,
∴PB=6,
∴BC=PB=3.
24.(10分)今年史上最长的寒假结束后,学生复学,某学校为了增强学生体质,鼓励学生在不聚集的情况下加强体育锻炼,决定让各班购买跳绳和毽子作为活动器材.已知购买2根跳绳和5个毽子共需32元;购买4根跳绳和3个毽子共需36元.
(1)求购买一根跳绳和一个毽子分别需要多少元?
(2)某班需要购买跳绳和毽子的总数量是54,且购买的总费用不能超过260元;若要求购买跳绳的数量多于20根,通过计算说明共有哪几种购买跳绳的方案.
【分析】(1)设购买一根跳绳需要x元,购买一个毽子需要y元,根据“购买2根跳绳和5个毽子共需32元;购买4根跳绳和3个毽子共需36元”,即可得出关于x,y的二元一次方程组,解之即可得出结论;
(2)设购买m根跳绳,则购买(54﹣m)个毽子,根据购买的总费用不能超过260元且购买跳绳的数量多于20根,即可得出关于m的一元一次不等式组,解之即可得出m的取值范围,结合m为正整数即可得出各购买方案.
【解答】解:(1)设购买一根跳绳需要x元,购买一个毽子需要y元,
依题意,得:,
解得:.
答:购买一根跳绳需要6元,购买一个毽子需要4元.
(2)设购买m根跳绳,则购买(54﹣m)个毽子,
依题意,得:,
解得:20<m≤22.
又∵m为正整数,
∴m可以为21,22.
∴共有2种购买方案,方案1:购买21根跳绳,33个毽子;方案2:购买22根跳绳,32个毽子.
25.(10分)如图,直线y=x+b与双曲线y=(x>0)的交点为A(1,a),与x轴的交点为B(﹣1,0),点C为双曲线y=(x>0)上的一点.
(1)求a的值及反比例函数的表达式;
(2)如图1,当OC∥AB时,求△AOC的面积;
(3)如图2,当∠AOC=45°时,求点C的坐标.
【分析】(1)由点B的坐标,利用一次函数图象上点的坐标特征可求出直线AB的表达式,由点A的横坐标,利用一次函数图象上点的坐标特征可求出a的值,进而可得出点A的坐标,再利用反比例函数图象上点的坐标特征即可得出反比例函数表达式;
(2)过点C作CD⊥x轴于点D,过点O作OE⊥AB于点E,设直线AB于y轴交于点M,由直线AB的表达式及OC∥AB可得出OC的表达式,联立两函数表达式成方程组,解之可得出点C的坐标,利用勾股定理可求出OC的长,利用一次函数图象上点的坐标特征可求出点M的坐标,进而可得出△BOM为等腰直角三角形,由等腰直角三角形的性质可求出OE的长,再利用三角形的面积计算公式,即可求出△AOC的面积;
(3)过点A作AF⊥x轴于点F,利用勾股定理可求出AB的长,结合AE=AB﹣BE可求出AE的长,进而可得出tan∠OAE=,过点C作CN⊥x轴于点N,利用三角形的外角性质及各角之间的关系可得出∠CON=∠BAO,设点C的坐标为(m,m),利用反比例函数图象上点的坐标特征可求出m值,进而可得出点C的坐标.
【解答】解:(1)∵直线AB过点B(﹣1,0),
∴﹣1+b=0,解得:b=1,
∴直线AB的表达式为y=x+1.
∵点A(1,a)在直线AB上,
∴a=1+1=2,
∴点A的坐标为(1,2).
又∵双曲线y=(x>0)过点A(1,2),
∴k=1×2=2,
∴反比例函数的表达式为y=(x>0).
(2)在图1中,过点C作CD⊥x轴于点D,过点O作OE⊥AB于点E,设直线AB于y轴交于点M.
∵直线AB的表达式为y=x+1,OC∥AB,
∴直线OC的表达式为y=x.
联立两函数表达式成方程组,,
解得:或(不合题意,舍去),
∴点C的坐标为(,),
∴OD=CD=,
∴OC==2.
当x=0时,y=0+1=1,
∴点M的坐标为(0,1),
∴OM=OB=1,
∴△BOM为等腰直角三角形,
∴OE=BM==,
∴S△AOC=OC•OE=×2×=.
(3)在图1中,过点A作AF⊥x轴于点F,则BF=1﹣(﹣1)=2,AF=2,
∴AB==2,
∴AE=AB﹣BE=2﹣=,
∴tan∠OAE==.
∵OB=OM,∠BOM=90°,
∴∠ABO=45°.
在图2中,过点C作CN⊥x轴于点N.
∵∠AON=∠ABO+∠BAO,∠AOC=∠ABO=45°,∠AON=∠AOC+∠CON,
∴∠CON=∠BAO,
∴tan∠CON=.
设点C的坐标为(m,m),
∵点C在反比例函数y=(x>0)的图象上,
∴m×m=2,
∴m=或m=﹣(舍去),
∴点C的坐标为(,).
26.(12分)在△ABC中,AB=AC,∠BAC=a,点P为线段CA延长线上一动点,连接PB,将线段PB绕点P逆时针旋转,旋转角为α,得到线段PD,连接DB、DC.
(1)如图1,当α=60°时,请直接写出线段PA与线段CD的数量关系是 PA=CD ,∠DCP为 60 度;
(2)如图2,当α=120°时,写出线段PA和线段DC的数量关系,并说明理由;
(3)如图2,在(2)的条件下,当AB=2时,求BP+PC的最小值.
【分析】(1)证明△PBA≌△DBC(SAS),进而利用全等三角形的性质解决问题即可.
(2)证明△CBD∽△ABP,可得解决问题.
(3)根据(2)中的关系式利用三角形边关系解答即可.
【解答】解:(1)如图1中,
∵将线段PB绕点P逆时针旋转,旋转角为α,得到线段PD,
∴PB=PD,
∵AB=AC,PB=PD,∠BAC=∠BPD=60°,
∴△ABC,△PBD是等边三角形,
∴∠ABC=∠PBD=60°,
∴∠PBA=∠DBC,
∵BP=BD,BA=BC,
∴△PBA≌△DBC(SAS),
∴PA=DC.
设BD交PC于点O.
∵△PBA≌△DBC,
∴∠BPA=∠BDC,
∵∠BOP=∠COD,
∴∠OBP=∠OCD=60°,即∠DCP=60°.
故答案为:PA=DC;60;
(2)结论:CD=PA.
理由:如图2中,
∵AB=AC,PB=PD,∠BAC=∠BPD=120°,
∴BC=2•AB•cos30°=BA,BD═2BP•cos30°=BP,
∴,
∵∠ABC=∠PBD=30°,
∴∠ABP=∠CBD,
∴△CBD∽△ABP,
∴,
∴CD=PA.
(3)如图3,
∵AB=2,
∴AC=AB=2,
∵BP+PC=BP+(PA+2)=DP+PA+,
且DP+DC≥PA+AC,
即DP+DC≥PA+2,
即DP≥DC﹣DC+2,
∴=,
故最小值为.
27.(12分)如图,已知抛物线y=ax2+bx﹣3经过点A(1,﹣1)、B(﹣3,3),与y轴交于点C.
(1)求抛物线的表达式;
(2)若点P为该抛物线上位于直线AB下方的一点,且点P的横坐标为m,过点P作PQ∥y轴,交线段AB于点Q.
①当△APQ为直角三角形时,求m的值;
②当﹣3<m<0时,若∠PCA=3∠ACO,求m的值.
【分析】(1)用待定系数法求解即可;
(2)分两种情形:∠APQ=90°或∠QAP=90°,分别求解;
(3)发现∠ACO=∠BCO,将3倍角转化为2倍角,用角平分线的知识来解决问题.
【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx﹣3经过点A(1,﹣1)、B(﹣3,3),
∴,
∴a=1,b=1,
∴抛物线的解析式为:y=x2+x﹣3,
(2)①∵PQ∥y轴,
∴∠APQ=90°或∠QAP=90°,
当∠APQ=90°时,
点P的纵坐标为﹣1,
∴点P(﹣2,﹣1),
∴m=﹣2,
当∠QAP=90°时,
直线PA的解析式为y=x﹣2,
由,
解得或,
∴P(﹣1,﹣3),
∴m=﹣1
综上所述:m=﹣1或﹣2,
(2)②连接AC、BC交x轴于F,延长CP交x轴于M,作FH⊥CM于H,
∵A(1,﹣1)、B(﹣3,3)、C(0,﹣3),
∴tan∠ACO=tan∠BCO,
∴∠ACO=∠BCO,
∵∠PCA=3∠ACO,
∴∠MCF=∠FCO,
∵FH⊥CH,
∴△HCF≌△OCF(AAS),
∴FH=OF=,CH=CO=3,
∵△MHF∽△MOC,
∴,
∴设MH=x,则MO=2x,
在△MHF中,
由勾股定理得:,
解得x=0或2,
∴M(﹣4,0),
∴直线MC的函数关系式为:y=﹣,
直线MC与抛物线表达式联立得:
﹣,
∴x1=0,x2=﹣,
∴m的值为﹣.
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