2021年湖南省长沙市天心区中考数学模拟试卷(word版,含解析)
展开1.(3分)若a、b互为相反数,则2(a+b)﹣3的值为( )
A.﹣1B.﹣3C.1D.2
2.(3分)要使有意义,则实数x的取值范围是( )
A.x≥2B.x>0C.x≥﹣2D.x>2
3.(3分)2022年北京冬奥会会将于2022年在北京举行,届时将需要200000名城市志愿者和50000名赛会志愿者,数250000用科学记数法表示为( )
A.2.5×104B.25×104C.0.25×106D.2.5×105
4.(3分)中国人最先使用负数,魏晋时期的数学家刘徽在“正负术”的注文中指出,可将算筹(小棍形状的记数工具)正放表示正数,斜放表示负数.如图①表示的是(+2)+(﹣2),根据刘徵的这种表示法,可推算图②中所表示的算式为( )
A.(+3)+(+6)B.(﹣3)+(﹣6)C.(﹣3)+(+6)D.(+3)+(﹣6)
5.(3分)下列图象中,能反映函数y随x增大而减小的是( )
A.B.
C.D.
6.(3分)下列命题正确的是( )
A.若甲组数据的方差S甲2=0.68,乙组数据的方差S乙2=0.54,则甲组数据比乙组数据更稳定
B.从1、2、3、4、5中随机抽取一个数,抽到偶数的概率比抽到奇数的概率大
C.数据﹣2、1、3、4、4的中位数是3,众数是4
D.若某种游戏活动的中奖率是30%,则参加这种活动10次必有3次中奖
7.(3分)如图所示的沙发凳是一个底面为正六边形的直六棱柱,它的主视图是( )
A.B.
C.D.
8.(3分)如图将一矩形纸片对折后再对折,然后沿图中的虚线剪下,得到①和②两部分,将①展开后得到的平面图形一定是( )
A.平行四边形B.矩形C.菱形D.正方形
9.(3分)中国5G技术世界领先,长沙市将在2021年基本实现5G信号全覆盖.5G网络峰值速率为4G网络峰值速率的10倍,在峰值速率下传输4千兆数据,5G网络比4G网络快90秒.若设4G网络的峰值速率为每秒传输x千兆数据,则由题意可列方程( )
A.B.C.D.
10.(3分)边长为1的正方形OABC的顶点A在x正半轴上,点C在y正半轴上,将正方形OABC绕顶点O顺时针旋转75°,如图所示,使点B恰好落在函数y=ax2(a<0)的图象上,则a的值为( )
A.B.﹣1C.D.
二、填空题(本大题共有6小题,每小题3分,共18分.不需写出解答过程,请把答案直接填写在答题卡相应位置上)
11.(3分)一个单项式满足下列两个条件:①含有两个字母;②次数是3.请写出一个同时满足上述两个条件的单项式 .
12.(3分)如图,一扇形纸扇完全打开后,外侧两竹条AB和AC的夹角为120°,AB长为25cm,则纸扇外边缘弧BC长为 cm.
13.(3分)如图,△ABC≌△DCB,AC与BD相交于点E,若∠ACB=40°,则∠BEC等于 .
14.(3分)钓鱼岛是中国固有领土,2021年4月26日,国家自然资源部发布了钓鱼岛地形地貌调查报告,钓鱼岛中央山脊呈东西走向,北坡稍缓,南坡陡峭,已知主峰高华峰北坡AB坡度i=1:1.7,海平面上BC的水平距离约为615米,则主峰高华峰的高度AC约为 米.(精确到1米)
15.(3分)在平面直角坐标系中,矩形ABCD的位置如图所示,其中B(﹣1,﹣1),AB=3,BC=4,AB∥y轴,则顶点D的坐标为 .
16.(3分)如图,点O是三角形ABC内的一点,OA=OB=OC=4,∠BAC=45°,已知S△AOC﹣S△AOB=2,则∠BOC= ,S△ABC= .
三、解答题(本大题共有9小题,共72分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(6分)计算:(﹣)﹣2﹣|﹣1|+(π﹣1)0+3tan30°.
18.(6分)先化简,再求值:(2a﹣1)2+6a(a+1)﹣(3a+2)(3a﹣2),其中a2+2a﹣2021=0.
19.(6分)如图所示,平面直角坐标系xOy的正方形网格中,每个小正方形的边长都是1,△ABC顶点都在网格线的交点上,点B坐标为(﹣3,0),点C坐标为(﹣2,2).
(1)画出△ABC向右平移4个单位的图形△A1B1C1;
(2)画出△ABC关于x轴的对称图形△A2B2C2;
(3)写出点A绕B点顺时针旋转90°对应的点的坐标.
20.(8分)为庆祝中国共产党建党100周年,某校组织全校学生进行了党史知识竞赛,参赛学生均获奖.为了解本次竞赛获奖的分布情况,从中随机抽取了部分学生的获奖结果进行统计分析,获奖结果分为四个等级:A级为特等奖,B级为一等奖,C级为二等奖,D级为三等奖,将统计结果绘制成了如图所示的两幅不完整的统计图,根据统计图中的信息解答下列问题:
(1)本次被抽取的部分人数是 名;
(2)把条形统计图补充完整;
(3)某班有4名获特等奖的学生小利、小芳、小明、小亮,班主任要从中随机选择两名同学进行经验分享,利用列表法或画树状图,求小利被选中的概率.
21.(8分)如图,△ABC中,∠ACB=90°,∠BAC的平分线交BC于点O,以点O为圆心,OC长为半径作圆.
(1)求证:AB是⊙O的切线;
(2)若∠CAO=30°,OC=4,求阴影部分面积.
22.(9分)已知:用2辆A型车和1辆B型车载满货物一次可运货10吨;用1辆A型车和2辆B型车载满货物一次可运货11吨,某物流公司现有26吨货物,计划A型车a辆,B型车b辆,一次运完,且恰好每辆车都载满货物.
根据以上信息,解答下列问题:
(1)1辆A型车和1辆车B型车都载满货物一次可分别运货多少吨?
(2)请你帮该物流公司设计租车方案.
23.(9分)数学课上,老师布置了一道尺规作图题:如图1,已知直线l和l直线外一点D,用直尺和圆规作过点D且与直线l平行的直线.
小姝的作法是:
①在直线l上任取两点A、B;②以D为圆心,AB长为半径作圆弧;③以B为圆心,DA为半径作圆弧,两段圆弧交于点C;④连接CD,则直线CD即为直线l的平行线.
(1)根据小姝的作法,请你证明直线CD∥直线l;
(2)在第(1)问条件下,如图2,在线段CD上取一点E,连接BE并延长交AD的延长线于P,连接AE、BD交于点M,连接PM并延长交CD于F,交AB于G.
①求证:;
②求△PAG与△PGB的面积之比.
24.(10分)如果关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)有两个实数根,且其中一个根为另一个根的k((k>0)倍,则称这样的方程为“k系方程”.如方程(x﹣1)(x﹣2)=0的两根分别为:x1=1,x2=2,x2=2x1,则方程(x﹣1)(x﹣2)=0为“2系方程”.
(1)下列方程是“3系方程”的是 (填序号即可);
①(3x+1)(x+1)=0;②x2﹣2x﹣3=0;③(x﹣4)2=4.
(2)若关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)是“2系方程”.
①求证:b2﹣ac=0;
②若c=2,且关于x的函数y=ax2﹣x+2,当≤x≤时的最大值为1,求a的值.
25.(10分)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线L与x轴交于A,B两点,且经过点C(0,﹣2),抛物线的顶点D的坐标为(,﹣).
(1)求抛物线L的函数表达式;
(2)如图1,点E为第四象限抛物线L上一动点,过点E作EG⊥BC于点G,求EG的最大值,及此时点E的坐标;
(3)如图2,连接AC,BC,过点O作直线l∥BC,点P,Q分别为直线l和抛物线L上的点.试探究:在第一象限是否存在这样的点P,Q,使△PQB∽△CAB.若存在,请求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
2021年湖南省长沙市天心区中考数学模拟试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(在下列各题的四个选项中,只有一项是符合题意的.请在答题卡中填涂符合题意的选项.本大题共10个小题,每小题3分,共30分)
1.(3分)若a、b互为相反数,则2(a+b)﹣3的值为( )
A.﹣1B.﹣3C.1D.2
【分析】直接利用互为相反数的定义得出a+b=0,进而得出答案.
【解答】解:∵a、b互为相反数,
∴a+b=0,
∴2(a+b)﹣3
=2×0﹣3
=﹣3.
故选:B.
2.(3分)要使有意义,则实数x的取值范围是( )
A.x≥2B.x>0C.x≥﹣2D.x>2
【分析】根据二次根式有意义的条件、分式有意义的条件列出不等式,解不等式得到答案.
【解答】解:由题意得,x﹣2>0,
解得,x>2,
故选:D.
3.(3分)2022年北京冬奥会会将于2022年在北京举行,届时将需要200000名城市志愿者和50000名赛会志愿者,数250000用科学记数法表示为( )
A.2.5×104B.25×104C.0.25×106D.2.5×105
【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是正整数;当原数的绝对值<1时,n是负整数.
【解答】解:250000=2.5×105.
故选:D.
4.(3分)中国人最先使用负数,魏晋时期的数学家刘徽在“正负术”的注文中指出,可将算筹(小棍形状的记数工具)正放表示正数,斜放表示负数.如图①表示的是(+2)+(﹣2),根据刘徵的这种表示法,可推算图②中所表示的算式为( )
A.(+3)+(+6)B.(﹣3)+(﹣6)C.(﹣3)+(+6)D.(+3)+(﹣6)
【分析】根据题意列出算式3+(﹣6),利用有理数加法法则计算可得.
【解答】解:根据题意知,图②表示的算式为(+3)+(﹣6)=﹣3.
故选:D.
5.(3分)下列图象中,能反映函数y随x增大而减小的是( )
A.B.
C.D.
【分析】观察函数图象,根据函数图象的单调性,可以直接做出选择.
【解答】解:A、根据图象可知,函数在实数范围内是增函数,即函数y随x增大而增大;故本选项错误;
B、根据图象可知,函数在对称轴的左边是减函数,函数y随x增大而减小;函数在对称轴的右边是增函数,即函数y随x增大而增大;故本选项错误;
C、根据图象可知,函数在两个象限内是减函数,但是如果不说明哪个象限内是不能满足题意的;故本选项错误;
D、根据图象可知,函数在实数范围内是减函数,即函数y随x增大而减小;故本选项正确.
故选:D.
6.(3分)下列命题正确的是( )
A.若甲组数据的方差S甲2=0.68,乙组数据的方差S乙2=0.54,则甲组数据比乙组数据更稳定
B.从1、2、3、4、5中随机抽取一个数,抽到偶数的概率比抽到奇数的概率大
C.数据﹣2、1、3、4、4的中位数是3,众数是4
D.若某种游戏活动的中奖率是30%,则参加这种活动10次必有3次中奖
【分析】利用方差的意义、概率公式、中位数及众数的定义、概率的意义分别判断后即可确定正确的选项.
【解答】解:A、若甲组数据的方差S甲2=0.68,乙组数据的方差S乙2=0.54,则乙组数据比甲组数据更稳定,故原命题错误,不符合题意;
B、从1、2、3、4、5中随机抽取一个数,抽到偶数的概率比抽到奇数的概率小,故原命题错误,不符合题意;
C、数据﹣2、1、3、4、4的中位数是3,众数是4,正确,符合题意;
D、若某种游戏活动的中奖率是30%,则参加这种活动10次不一定有3次中奖,故原命题错误,不符合题意,
故选:C.
7.(3分)如图所示的沙发凳是一个底面为正六边形的直六棱柱,它的主视图是( )
A.B.
C.D.
【分析】根据棱柱的三视图的画法得出答案.
【解答】解:从正面看底面为正六边形的直六棱柱,
“正对的面”看到的是长方形的,
而左右两个侧面,由于与“正面”有一定的角度,
因此看到的是比“正面”稍“窄”的长方形,所以选项C中的图形符合题意,
故选:C.
8.(3分)如图将一矩形纸片对折后再对折,然后沿图中的虚线剪下,得到①和②两部分,将①展开后得到的平面图形一定是( )
A.平行四边形B.矩形C.菱形D.正方形
【分析】由图可知三角形为直角三角形,展开后为菱形.
【解答】解:如图,展开后图形为菱形.
故选:C.
9.(3分)中国5G技术世界领先,长沙市将在2021年基本实现5G信号全覆盖.5G网络峰值速率为4G网络峰值速率的10倍,在峰值速率下传输4千兆数据,5G网络比4G网络快90秒.若设4G网络的峰值速率为每秒传输x千兆数据,则由题意可列方程( )
A.B.C.D.
【分析】设4G网络的峰值速率为每秒传输x千兆数据,则5G网络的峰值速率为每秒传输10x千兆数据,根据传输时间=需传输数据的总量÷在峰值速率下每秒传输数据的量结合在峰值速率下传输4千兆数据5G网络比4G网络快90秒,即可得出关于x的分式方程,此题得解.
【解答】解:设4G网络的峰值速率为每秒传输x千兆数据,则5G网络的峰值速率为每秒传输10x千兆数据,
依题意,得:﹣=90.
故选:B.
10.(3分)边长为1的正方形OABC的顶点A在x正半轴上,点C在y正半轴上,将正方形OABC绕顶点O顺时针旋转75°,如图所示,使点B恰好落在函数y=ax2(a<0)的图象上,则a的值为( )
A.B.﹣1C.D.
【分析】过点B向x轴引垂线,连接OB,可得OB的长度,进而得到点B的坐标,代入二次函数解析式即可求解.
【解答】解:如图,作BE⊥x轴于点E,连接OB,
∵正方形OABC绕顶点O顺时针旋转75°,
∴∠AOE=75°,
∵∠AOB=45°,
∴∠BOE=30°,
∵OA=1,
∴OB=,
∵∠BEO=90°,
∴BE=OB=,
∴OE=,
∴点B坐标为(,﹣),
代入y=ax2(a<0)得a=﹣,
∴y=﹣x2.
故选:D.
二、填空题(本大题共有6小题,每小题3分,共18分.不需写出解答过程,请把答案直接填写在答题卡相应位置上)
11.(3分)一个单项式满足下列两个条件:①含有两个字母;②次数是3.请写出一个同时满足上述两个条件的单项式 ﹣2ab2(答案不唯一) .
【分析】利用单项式次数与系数的定义即可得出答案.
【解答】解:一个单项式满足下列两个条件:①含有两个字母;②次数是3.
则满足上述条件的单项式为:﹣2ab2(答案不唯一).
故答案为:﹣2ab2(答案不唯一).
12.(3分)如图,一扇形纸扇完全打开后,外侧两竹条AB和AC的夹角为120°,AB长为25cm,则纸扇外边缘弧BC长为 cm.
【分析】根据弧长公式l=列式计算即可得解.
【解答】解:纸扇外边缘弧BC的长==(cm),
故答案为:.
13.(3分)如图,△ABC≌△DCB,AC与BD相交于点E,若∠ACB=40°,则∠BEC等于 100° .
【分析】根据全等三角形的性质得到∠DBC=∠ACB=40°,根据三角形内角和定理计算,得到答案.
【解答】解:∵△ABC≌△DCB,∠ACB=40°,
∴∠DBC=∠ACB=40°,
∴∠BEC=180°﹣∠DBC﹣∠ACB=180°﹣40°﹣40°=100°,
故答案为:100°.
14.(3分)钓鱼岛是中国固有领土,2021年4月26日,国家自然资源部发布了钓鱼岛地形地貌调查报告,钓鱼岛中央山脊呈东西走向,北坡稍缓,南坡陡峭,已知主峰高华峰北坡AB坡度i=1:1.7,海平面上BC的水平距离约为615米,则主峰高华峰的高度AC约为 362 米.(精确到1米)
【分析】根据坡度是是坡面的铅直高度h和水平宽度l的比列式计算即可.
【解答】解:∵AB坡度i=1:1.7,
∴AC:BC=1:1.7,
∵BC=615米,
∴AC=≈362(米),
故答案为:362.
15.(3分)在平面直角坐标系中,矩形ABCD的位置如图所示,其中B(﹣1,﹣1),AB=3,BC=4,AB∥y轴,则顶点D的坐标为 (3,2) .
【分析】由矩形的性质可得AB=CD=3,CB=AD=4,AD∥BC∥x轴,AB∥CD∥y轴,则可求点D坐标.
【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD=3,CB=AD=4,AD∥BC,AB∥CD,且AB∥y轴,
∴AD∥BC∥x轴,AB∥CD∥y轴,
∵B(﹣1,﹣1),AB=3,BC=4,
∴点C横坐标为3,点A纵坐标为2,
∴点D坐标为(3,2)
故选答案为:(3,2).
16.(3分)如图,点O是三角形ABC内的一点,OA=OB=OC=4,∠BAC=45°,已知S△AOC﹣S△AOB=2,则∠BOC= 90° ,S△ABC= 8+2 .
【分析】由OA=OB=OC=4可得△ABC是以O为圆心,半径为4的内接三角形,所以∠BOC=2∠BAC=90°,
延长AO交BC于点E,作BM⊥AE,CN⊥AE,证明△BOM≌△CON,由S△AOC﹣S△AOB=2及BM2+CN2=16可得BM及CN长度,进而求解.
【解答】解:∵OA=OB=OC=4,
∴△ABC是以O为圆心,半径为4的内接三角形,
延长AO交BC于点E,作BM⊥AE,CN⊥AE,
∵∠BAC=45°,
∴∠BOC=2∠BAC=90°,
∴BC=OB=4,
∵S△AOC﹣S△AOB=2,
∴AO•CN﹣AO•BM=2(CN﹣BM)=2,
∴CN﹣BM=1.
∵∠BOM+∠CON=90°,∠BOM+∠OBM=90°,
∴∠CON=∠OBM,
又∵∠BMO=∠CNO=90°,OB=OC,
在△BOM和△CON中,
∴△BOM≌△CON(AAS),
∴OM=CN,
在Rt△BOM和Rt△CON中,由勾股定理得:
BM2+OM2=ON2+CN2=16,
即BM2+CN2=16,
联立方程,
解得BM=或BM=(舍).
∴CN=BM+1=.
∴S△AOC+S△AOB=AO•CN+AO•BM=2(CN+BM)=2.
∵S△BOC=OB•OC=8,
∴S△ABC=S△AOC+S△AOB+S△BOC=8+2.
故答案为:90°,8+2.
三、解答题(本大题共有9小题,共72分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(6分)计算:(﹣)﹣2﹣|﹣1|+(π﹣1)0+3tan30°.
【分析】直接利用负整数指数幂的性质以及零指数幂的性质、特殊角的三角函数值、绝对值的性质分别化简得出答案.
【解答】解:原式=4﹣(﹣1)+1+3×
=4﹣+1+1+
=6.
18.(6分)先化简,再求值:(2a﹣1)2+6a(a+1)﹣(3a+2)(3a﹣2),其中a2+2a﹣2021=0.
【分析】直接利用乘法公式以及整式的混合运算法则化简,再利用已知变形代入即可.
【解答】解:原式=4a2﹣4a+1+6a2+6a﹣9a2+4
=a2+2a+5,
∵a2+2a﹣2021=0,
∴a2+2a=2021,
∴原式=2021+5=2026.
19.(6分)如图所示,平面直角坐标系xOy的正方形网格中,每个小正方形的边长都是1,△ABC顶点都在网格线的交点上,点B坐标为(﹣3,0),点C坐标为(﹣2,2).
(1)画出△ABC向右平移4个单位的图形△A1B1C1;
(2)画出△ABC关于x轴的对称图形△A2B2C2;
(3)写出点A绕B点顺时针旋转90°对应的点的坐标.
【分析】(1)利用平移变换的性质分别作出A,B,C的对应点A1,B1,C1即可.
(2)利用轴对称的性质分别作出A,B,C的对应点A2,B2,C2即可.
(3)利用旋转变换的性质作出点A的对应点A′可得结论.
【解答】解:(1)如图,△A1B1C1即为所求作.
(2)如图,△A2B2C2即为所求作.
(3)点A绕B点顺时针旋转90°对应的点A′的坐标(1,2).
20.(8分)为庆祝中国共产党建党100周年,某校组织全校学生进行了党史知识竞赛,参赛学生均获奖.为了解本次竞赛获奖的分布情况,从中随机抽取了部分学生的获奖结果进行统计分析,获奖结果分为四个等级:A级为特等奖,B级为一等奖,C级为二等奖,D级为三等奖,将统计结果绘制成了如图所示的两幅不完整的统计图,根据统计图中的信息解答下列问题:
(1)本次被抽取的部分人数是 60 名;
(2)把条形统计图补充完整;
(3)某班有4名获特等奖的学生小利、小芳、小明、小亮,班主任要从中随机选择两名同学进行经验分享,利用列表法或画树状图,求小利被选中的概率.
【分析】(1)由C级的人数和所占百分比即可求解;
(2)求出条形图中,D级的人数,把条形统计图补充完整即可;
(3)画树状图,共有12种等可能的结果,小利被选中的结果有6种,再由概率公式求解即可.
【解答】解:(1)本次抽样测试的人数是24÷40%=60(名),
故答案为:60;
(2)条形图中,D级的人数为:60﹣3﹣18﹣24=15(名),
把条形统计图补充完整如图:
(3)把小利、小芳、小明、小亮分别记为A、B、C、D,
画树状图如图:
共有12种等可能的结果,小利被选中的结果有6种,
∴小利被选中的概率为:=.
21.(8分)如图,△ABC中,∠ACB=90°,∠BAC的平分线交BC于点O,以点O为圆心,OC长为半径作圆.
(1)求证:AB是⊙O的切线;
(2)若∠CAO=30°,OC=4,求阴影部分面积.
【分析】(1)过O作OD⊥AB于D,由角平分线的性质得OD=OC,再由OC为⊙O的半径,则OD为⊙O的半径,即可得出结论;
(2)由含30°角的直角三角形的性质得AC=OC=4,∠COD=120°,然后由切线的性质得AD=AC=4,即可解决问题.
【解答】(1)证明:过O作OD⊥AB于D,如图所示:
∵∠ACB=90°,
∴OC⊥AC,
∵OA平分∠BAC,
∴OD=OC,
∵OC为⊙O的半径,
∴OD为⊙O的半径,
∴AB是⊙O的切线;
(2)解:∵OD⊥AB,
∴∠ODB=90°,
∵∠CAO=30°,∠ACB=90°,
∴AC=OC=4,
∵∠AOC=90°﹣30°=60°,
∴∠COD=2∠AOC=120°,
由(1)得:AB是⊙O的切线,OC⊥AC,
∴AC为⊙O的切线,
∴AD=AC=4,
∴阴影部分面积=△AOC的面积+△AOD的面积﹣扇形OCD的面积=×4×4+×4×4﹣=16﹣π.
22.(9分)已知:用2辆A型车和1辆B型车载满货物一次可运货10吨;用1辆A型车和2辆B型车载满货物一次可运货11吨,某物流公司现有26吨货物,计划A型车a辆,B型车b辆,一次运完,且恰好每辆车都载满货物.
根据以上信息,解答下列问题:
(1)1辆A型车和1辆车B型车都载满货物一次可分别运货多少吨?
(2)请你帮该物流公司设计租车方案.
【分析】(1)根据2辆A型车和1辆B型车装满货物=10吨;1辆A型车和2辆B型车装满货物=11吨,列出方程组即可解决问题.
(2)由题意得到3a+4b=26,根据a、b均为正整数,即可求出a、b的值.
【解答】解:(1)设1辆A型车和1辆B型车都装满货物一次可分别运货λ吨、μ吨,
由题意得:,
解得:λ=3,μ=4.
故1辆A型车和1辆B型车都装满货物一次可分别运货3吨、4吨.
(2)由题意和(1)得:3a+4b=26,
∵a、b均为非负整数,
∴或,
∴共有2种租车方案:
①租A型车6辆,B型车2辆,
②租A型车2辆,B型车5辆.
23.(9分)数学课上,老师布置了一道尺规作图题:如图1,已知直线l和l直线外一点D,用直尺和圆规作过点D且与直线l平行的直线.
小姝的作法是:
①在直线l上任取两点A、B;②以D为圆心,AB长为半径作圆弧;③以B为圆心,DA为半径作圆弧,两段圆弧交于点C;④连接CD,则直线CD即为直线l的平行线.
(1)根据小姝的作法,请你证明直线CD∥直线l;
(2)在第(1)问条件下,如图2,在线段CD上取一点E,连接BE并延长交AD的延长线于P,连接AE、BD交于点M,连接PM并延长交CD于F,交AB于G.
①求证:;
②求△PAG与△PGB的面积之比.
【分析】(1)连接BC.由作图过程可知:BC=AD,AB=DC,可得四边形ABCD为平行四边形,即可得出结论;
(2)①根据相似三角形的判定方法可得△DFM∽△BGM,△EFM∽△AGM,根据相似三角形的性质可得,,等量代换即可得出结论;
②根据相似三角形的判定方法可得△PDF∽△PAG,△PEF∽△PBG,根据相似三角形的性质可得,,等量代换可得,联立①的结论可得,即AG2=GB2,可得AG=GB,由△PAG与△PGB等底同高可得△PAG与△PGB的面积相等,即可求解.
【解答】(1)证明:连接BC.由作图过程可知:BC=AD,AB=DC,
∴四边形ABCD为平行四边形.
∴CD∥AB,即直线CD∥直线1;
(2)①证明:∵CD∥AB,
∴△DFM∽△BGM,△EFM∽△AGM,
∴,,
∴;
②解:∵CD∥AB,
∴△PDF∽△PAG,△PEF∽△PBG,
∴,,
∴,
由①得,
∴,
∴,即AG2=GB2,
∴AG=GB,
∴△PAG与△PGB等底同高,
∴△PAG与△PGB的面积相等,
∴△PAG与△PGB的面积之比为1.
24.(10分)如果关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)有两个实数根,且其中一个根为另一个根的k((k>0)倍,则称这样的方程为“k系方程”.如方程(x﹣1)(x﹣2)=0的两根分别为:x1=1,x2=2,x2=2x1,则方程(x﹣1)(x﹣2)=0为“2系方程”.
(1)下列方程是“3系方程”的是 ①③ (填序号即可);
①(3x+1)(x+1)=0;②x2﹣2x﹣3=0;③(x﹣4)2=4.
(2)若关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)是“2系方程”.
①求证:b2﹣ac=0;
②若c=2,且关于x的函数y=ax2﹣x+2,当≤x≤时的最大值为1,求a的值.
【分析】(1)根据“k系方程”的定义判断即可;
(2)①设方程ax2+bx+c=0的两个根为x1,x2,根据“k系方程”的定义得到x2=2x1,即可得到,消去x1得:=,即可证得b2﹣ac=0;
②根据题意函数y=ax2﹣x+2即为:y=ax2﹣3ax+2,且a>0,则函数对称轴为直线x=,当﹣>﹣,即a>2时,y最大值=a•()2﹣3a•+2=1,无解;当﹣≤﹣,即0<a≤2时,y最大值=a•()2﹣3a•+2=1,解得a=.
【解答】解:(1①(3x+1)(x+1)=0,
x1=﹣,x2=﹣1,
∴方程①是k系方程;
②x2﹣2x﹣3=0,
(x﹣3)(x+1)=0,
x1=3,x2=﹣1,
∴方程②不是k系方程;
③(x﹣4)2=4,
x﹣4=±2,
x1=6,x2=2,
方程③是k系方程;
故答案为①③
(2)①设方程ax2+bx+c=0的两个根为x1,x2,
∵关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)是“2系方程”.
∴x2=2x1,
∴x1+x2=3x1,=﹣,x1x2=2x12=,
∴,消去x1得:=,
∴b2﹣ac=0;
②∵原方程是2系方程,由①得,b2﹣ac=0,
又c=2,
∴b2=9a,
∴函数y=ax2﹣x+2即为:y=ax2﹣3ax+2,且a>0,
∴函数对称轴为直线x=﹣=,
当﹣>﹣,即a>2时,y最大值=a•()2﹣3a•+2=1,
解得a=,又a>2,故此时无解;
当﹣≤﹣,即0<a≤2时,y最大值=a•()2﹣3a•+2=1,
解得a=,又0<a≤2,故此时a=,
综上,满足条件的a的值为.
25.(10分)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线L与x轴交于A,B两点,且经过点C(0,﹣2),抛物线的顶点D的坐标为(,﹣).
(1)求抛物线L的函数表达式;
(2)如图1,点E为第四象限抛物线L上一动点,过点E作EG⊥BC于点G,求EG的最大值,及此时点E的坐标;
(3)如图2,连接AC,BC,过点O作直线l∥BC,点P,Q分别为直线l和抛物线L上的点.试探究:在第一象限是否存在这样的点P,Q,使△PQB∽△CAB.若存在,请求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)根据抛物线的顶点坐标,可以设出抛物线的顶点式,再根据抛物线过C点,代入C点坐标即可求出抛物线的解析式;
(2)过点E作EH⊥x轴于点H,交BC于点F,分别设出E,F的坐标,再证△EFG∽△BCO,得出=,用含有E和F点横坐标m的代数式表示出EG,根据二次函数的性质得出EG的最大值并求出E点坐标即可;
(3)分情况讨论,根据△PQB∽△CAB得出线段比例关系分别计算出P点坐标即可.
【解答】解:(1)∵抛物线的顶点D的坐标为(,﹣),
∴设抛物线的解析式为y=a(x﹣)2﹣,
∵抛物线过C(0,﹣2),
∴﹣2=a(0﹣)2﹣,
解得a=,
∴抛物线的解析式为y=(x﹣)2﹣,即y=x2﹣x﹣2;
(2)如图1,过点E作EH⊥x轴于点H,交BC于点F,
∵点E在抛物线上,
∴设E点坐标为(m,m2﹣m﹣2),
由(1)知抛物线解析式为y=x2﹣x﹣2,
∴当y=0时,0=x2﹣x﹣2,
解得x1=﹣1,x2=4,
即A(﹣1,0),B(4,0),
设直线BC的解析式为y=kx+b,
又∵C(0,﹣2),
∴,
解得,
∴直线BC的解析式为y=x﹣2,
∵F点在直线BC上,
∴设F点坐标为(m,m﹣2),
∴EF=(m﹣2)﹣(m2﹣m﹣2)=﹣m2+2m,
又∵EG⊥BC,
∴∠EGF=∠COB=90°,
∵∠GFE=∠HFB,∠HFB+∠ABC=90°,∠GFE+∠GEF=90°,
∴∠GEF=∠ABC,
∴△EFG∽△BCO,
∴=,
由(1)知OB=4,OC=2,
∴BC===2,
∴==,
∴BG=EF=×(﹣m2+2m)=﹣(m﹣2)2+,
∴当m=2时BG有最大值为,
此时E点坐标为(2,﹣3);
(3)存在,符合条件的P点的坐标为(,)或(,),理由如下:
∵直线l∥BC,且l过原点(0,0),
∴直线l的解析式为y=x,
设P(s,),
①当点P在直线BQ右侧时,如图2,过点P作PN⊥x轴于点N,过点Q作QM⊥直线PN于点M,
∵A(﹣1,0),C(0,﹣2),B(4,0),
∴AC==,AB=4﹣(﹣1)=5,BC=2,
∵AC2+BC2=AB2,
∴∠ACB=90°,
∵△PQB∽△CAB,
∴==,
∵∠QMP=∠BNP=90°,
∴∠MQP+∠MPQ=90°,∠MPQ+∠BPN=90°,
∴∠MQP=∠BPN,
∴△QPM∽△PBN,
∴===,
∴QM=PN==,PM=BN=(s﹣4)=﹣2,
∴MN=MP+PN=﹣2+=s﹣2,BN﹣QM=s﹣4﹣=s﹣4,
∴Q(s,s﹣2),
将点Q的坐标代入抛物线解析式得﹣×s﹣2=s﹣2,
解得s1=0(舍去)或s2=,
∴P(,);
②当点P在直线BQ左侧时,
由①的方法同理可得Q点的坐标为(s,2),
将点Q的坐标代入抛物线解析式得﹣×s﹣2=2,
解得s1=(舍去)或s2=,
∴P(,);
综上,符合条件的P点的坐标为(,)或(,).
2023年湖南省长沙市宁乡市中考数学模拟试卷(含解析): 这是一份2023年湖南省长沙市宁乡市中考数学模拟试卷(含解析),共22页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
2023年湖南省长沙市天心区湘郡培粹实验中学中考数学三模试卷(含解析): 这是一份2023年湖南省长沙市天心区湘郡培粹实验中学中考数学三模试卷(含解析),共24页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
2023年湖南省长沙市望城区中考数学模拟试卷(含解析): 这是一份2023年湖南省长沙市望城区中考数学模拟试卷(含解析),共20页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。