
1.(3分)方程x2+x﹣12=0的兩個(gè)根為( )
A.x1=﹣2,x2=6B.x1=﹣6,x2=2C.x1=﹣3,x2=4D.x1=﹣4,x2=3
2.(3分)大約在兩千四五百年前,如圖1墨子和他的學(xué)生做了世界上第1個(gè)小孔成倒像的實(shí)驗(yàn).并在《墨經(jīng)》中有這樣的精彩記錄:“景到,在午有端,與景長(zhǎng),說(shuō)在端”.如圖2所示的小孔成像實(shí)驗(yàn)中,若物距為10cm,像距為15cm,蠟燭火焰倒立的像的高度是6cm,則蠟燭火焰的高度是( )
A.3cmB.4cmC.6cmD.9cm
3.(3分)要得到拋物線y=(x﹣6)2﹣3,可以將拋物線y=x2( )
A.向左平移6個(gè)單位,再向上平移3個(gè)單位
B.向左平移6個(gè)單位,再向下平移3個(gè)單位
C.向右平移6個(gè)單位,再向上平移3個(gè)單位
D.向右平移6個(gè)單位,再向下平移3個(gè)單位
4.(3分)如圖,AB是⊙O的弦,AC是⊙O的切線,A為切點(diǎn),BC經(jīng)過(guò)圓心.若∠B=25°,則∠C的大小等于( )
A.20°B.25°C.40°D.50°
5.(3分)如圖,菱形ABCD的邊長(zhǎng)為13,對(duì)角線AC=24,點(diǎn)E、F分別是邊CD、BC的中點(diǎn),連接EF并延長(zhǎng)與AB的延長(zhǎng)線相交于點(diǎn)G,則EG=( )
A.13B.10C.12D.5
6.(3分)圖2是圖1中長(zhǎng)方體的三視圖,若用S表示面積,S主=x2+2x,S左=x2+x,則S俯=( )
A.x2+3x+2B.x2+2C.x2+2x+1D.2x2+3x
7.(3分)如圖,點(diǎn)I為△ABC的內(nèi)心,AB=4,AC=3,BC=2,將∠ACB平移使其頂點(diǎn)與I重合,則圖中陰影部分的周長(zhǎng)為( )
A.4.5B.4C.3D.2
8.(3分)如圖①,正方形ABCD中,AC,BD相交于點(diǎn)O,E是OD的中點(diǎn).動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)E出發(fā),沿著E→O→B→A的路徑以每秒1個(gè)單位長(zhǎng)度的速度運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)A,在此過(guò)程中線段AP的長(zhǎng)度y隨著運(yùn)動(dòng)時(shí)間x的函數(shù)關(guān)系如圖②所示,則AB的長(zhǎng)為( )
A.4B.4C.3D.2
9.(3分)如圖,△OA1B1,△A1A2B2,△A2A3B3,……是分別以B1,B2,B3,…為直角頂點(diǎn),斜邊在x軸正半軸上的等腰直角三角形,其直角頂點(diǎn)B1(x1,y1),B2(x2,y2),B3(x3,y3),…均在反比例函數(shù)的圖象上,則y1+y2+…+y10的值為( )
A.B.6C.D.
10.(3分)若二次函數(shù)y=a2x2﹣bx﹣c的圖象,過(guò)不同的六點(diǎn)A(﹣1,n)、B(5,n﹣1)、C(6,n+1)、D(,y1)、E(2,y2)、F(3,y3),則y1、y2、y3的大小關(guān)系是( )
A.y1<y2<y3B.y1<y3<y2C.y2<y3<y1D.y2<y1<y3
11.(3分)如圖,在矩形ABCD中,O為AC中點(diǎn),EF過(guò)O點(diǎn)且EF⊥AC分別交DC于F,交AB于E,點(diǎn)G是AE中點(diǎn)且∠AOG=30°,則下列結(jié)論正確的個(gè)數(shù)為( )
(1)DC=3OG;(2)OG=BC;(3)△OGE是等邊三角形;(4)S△AOE=S矩形ABCD.
A.1個(gè)B.2個(gè)C.3個(gè)D.4個(gè)
12.(3分)如圖,拋物線y=ax2+bx+c的對(duì)稱軸是x=1,下列結(jié)論:
①abc>0;②b2﹣4ac>0;③8a+c<0;④5a+b+2c>0,
正確的有( )
A.4個(gè)B.3個(gè)C.2個(gè)D.1個(gè)
二、填空題(共6小題,每小題4分,滿分24分)
13.(4分)△ABC中,若|sinA﹣|+(﹣csB)2=0,則∠C= 度.
14.(4分)如圖表示一圓柱形輸水管的橫截面,陰影部分為有水部分,如果水的最大深度CD為2m,水面寬AB為8m,則輸水管的半徑為 m.
15.(4分)如果關(guān)于x的方程的兩個(gè)實(shí)數(shù)根分別為x1,x2,那么的值為 .
16.(4分)如圖,平面直角坐標(biāo)系中,已知O(0,0),A(﹣3,4),B(3,4),將△OAB與正方形ABCD組成的圖形繞點(diǎn)O順時(shí)針旋轉(zhuǎn),每次旋轉(zhuǎn)90°,則第70次旋轉(zhuǎn)結(jié)束時(shí),點(diǎn)D的坐標(biāo)為 .
17.(4分)如圖,在反比例函數(shù)的圖象上有一點(diǎn)A向x軸作垂線交x軸于點(diǎn)C,B為線段AC的中點(diǎn),又D點(diǎn)在x軸上,且OD=3OC,則△OBD的面積為 .
18.(4分)如圖,在△ABC中,BA=BC,∠ABC=90°,AD=DB,BE⊥DC于E,連接AE并延長(zhǎng)交BC于F,以下說(shuō)法正確的有 .
①BE2=DE?EC,②EA=EB,③AE:EF=3:2,④FC2=FE?FA
三、解答題(共7道大題,滿分60分)
19.(8分)如圖,放置在水平桌面上的臺(tái)燈的燈臂AB長(zhǎng)為30cm,燈罩BC長(zhǎng)為20cm,底座厚度為2cm,燈臂與底座構(gòu)成的∠BAD=60°.使用發(fā)現(xiàn),光線最佳時(shí)燈罩BC與水平線所成的角為30°,此時(shí)燈罩頂端C到桌面的高度CE是多少cm?(結(jié)果精確到0.1cm,參考數(shù)據(jù):≈1.732)
20.(8分)如圖,△ABC是⊙O的內(nèi)接三角形,∠BAC=75°,∠ABC=45°.連接AO并延長(zhǎng),交⊙O于點(diǎn)D,連接BD.過(guò)點(diǎn)C作⊙O的切線,與BA的延長(zhǎng)線相交于點(diǎn)E.
(1)求證:AD∥EC;
(2)若AB=12,求線段EC的長(zhǎng).
21.(8分)閱讀材料:已知方程p2﹣p﹣1=0,1﹣q﹣q2=0且pq≠1,求的值.
解:由p2﹣p﹣1=0,及1﹣q﹣q2=0,可知p≠0,q≠0.
又∵pq≠1,∴p≠.
∵1﹣q﹣q2=0可變形為()2﹣()﹣1=0.
根據(jù)p2p﹣1=0和()2﹣()﹣1=0的特征.
∴p、是方程x2﹣x﹣1=0的兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,
則p+=1,即=1.
根據(jù)閱讀材料所提供的方法,完成下面的解答.
已知:2m2﹣5m﹣1=0,+﹣2=0且m≠n,求
(1)mn的值;
(2)+.
22.(8分)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,函數(shù)y=﹣x+b的圖象與函數(shù)y=(x<0)的圖象相交于點(diǎn)A(﹣1,6),并與x軸交于點(diǎn)C.點(diǎn)D是線段AC上一點(diǎn),△ODC與△OAC的面積比為2:3.
(1)k= ,b= ;
(2)求點(diǎn)D的坐標(biāo);
(3)若將△ODC繞點(diǎn)O逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),得到△OD'C',其中點(diǎn)D'落在x軸負(fù)半軸上,判斷點(diǎn)C'是否落在函數(shù)y=(x<0)的圖象上,并說(shuō)明理由.
23.(8分)如圖,在平行四邊形ABCD中,AC是對(duì)角線,∠CAB=90°,以點(diǎn)A為圓心,以AB的長(zhǎng)為半徑作⊙A,交BC邊于點(diǎn)E,交AC于點(diǎn)F,連接DE.
(1)求證:DE與⊙A相切;
(2)若∠ABC=60°,AB=4,求陰影部分的面積.
24.(10分)在一次數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)中,小兵將兩個(gè)全等的直角三角形紙片ABC和DEF拼在一起,使點(diǎn)A與點(diǎn)F重合,點(diǎn)C與點(diǎn)D重合(如圖1),其中∠ACB=∠DFE=90°,BC=EF=3cm,AC=DF=4cm,并進(jìn)行如下研究活動(dòng).
活動(dòng)一:將圖1中的紙片DEF沿AC方向平移,連接AE,BD(如圖2),當(dāng)點(diǎn)F與點(diǎn)C重合時(shí)停止平移.
【思考】圖2中的四邊形ABDE是平行四邊形嗎?請(qǐng)說(shuō)明理由.
【發(fā)現(xiàn)】當(dāng)紙片DEF平移到某一位置時(shí),小兵發(fā)現(xiàn)四邊形ABDE為矩形(如圖3).求AF的長(zhǎng).
活動(dòng)二:在圖3中,取AD的中點(diǎn)O,再將紙片DEF繞點(diǎn)O順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)α度(0≤α≤90),連接OB,OE(如圖4).
【探究】當(dāng)EF平分∠AEO時(shí),探究OF與BD的數(shù)量關(guān)系,并說(shuō)明理由.
25.(10分)已知拋物線y=ax2+bx+c經(jīng)過(guò)A(﹣1,0)、B(3,0)、C(0,3)三點(diǎn),直線l是拋物線的對(duì)稱軸.
(1)求拋物線的函數(shù)關(guān)系式;
(2)設(shè)點(diǎn)P是直線l上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),當(dāng)△PAC的周長(zhǎng)最小時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)在直線l上是否存在點(diǎn)M,使△MAC為等腰三角形?若存在,直接寫(xiě)出所有符合條件的點(diǎn)M的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
題(滿分20分)
26.(4分)如圖,E,F(xiàn)是正方形ABCD的邊AD上兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),滿足AE=DF.連接CF交BD于點(diǎn)G,連接BE交AG于點(diǎn)H.若正方形的邊長(zhǎng)為2,則線段DH長(zhǎng)度的最小值是 .
27.(4分)如圖,在直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A,B分別在x軸和y軸,,∠AOB的角平分線與OA的垂直平分線交于點(diǎn)C,與AB交于點(diǎn)D,反比例函數(shù)的圖象過(guò)點(diǎn)C,當(dāng)以CD為邊的正方形的面積為時(shí),k的值為 .
28.(12分)已知拋物線y=x2+bx+c的頂點(diǎn)為P,與y軸交于點(diǎn)A,與直線OP交于點(diǎn)B.
(1)如圖甲,若點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為1,點(diǎn)B的坐標(biāo)為(3,6),
①試確定拋物線的解析式;
②若當(dāng)m≤x≤3時(shí),y=x2+bx+c的最小值為2,最大值為6,求m的取值范圍;
(2)在(1)的條件下,若M點(diǎn)是直線AB下方拋物線上的一點(diǎn),且S△ABM≥3,求M點(diǎn)橫坐標(biāo)的取值范圍;
(3)如圖乙,若點(diǎn)P在第一象限,且PA=PO,過(guò)點(diǎn)P作PD⊥x軸于D,將拋物線y=x2+bx+c平移,平移后的拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn)A、D,與x軸的另一個(gè)交點(diǎn)為C,試探究四邊形OABC的形狀,并說(shuō)明理由.
2021年山東省棗莊市薛城區(qū)中考數(shù)學(xué)一模試卷
參考答案與試題解析
一、選擇題:每小題3分,共計(jì)36分。
1.(3分)方程x2+x﹣12=0的兩個(gè)根為( )
A.x1=﹣2,x2=6B.x1=﹣6,x2=2C.x1=﹣3,x2=4D.x1=﹣4,x2=3
【分析】將x2+x﹣12分解因式成(x+4)(x﹣3),解x+4=0或x﹣3=0即可得出結(jié)論.
【解答】解:x2+x﹣12=(x+4)(x﹣3)=0,
則x+4=0,或x﹣3=0,
解得:x1=﹣4,x2=3.
故選:D.
2.(3分)大約在兩千四五百年前,如圖1墨子和他的學(xué)生做了世界上第1個(gè)小孔成倒像的實(shí)驗(yàn).并在《墨經(jīng)》中有這樣的精彩記錄:“景到,在午有端,與景長(zhǎng),說(shuō)在端”.如圖2所示的小孔成像實(shí)驗(yàn)中,若物距為10cm,像距為15cm,蠟燭火焰倒立的像的高度是6cm,則蠟燭火焰的高度是( )
A.3cmB.4cmC.6cmD.9cm
【分析】直接利用相似三角形的對(duì)應(yīng)邊成比例解答.
【解答】解:設(shè)蠟燭火焰的高度是xcm,
由相似三角形的性質(zhì)得到:=.
解得x=4.
即蠟燭火焰的高度是4cm.
故選:B.
3.(3分)要得到拋物線y=(x﹣6)2﹣3,可以將拋物線y=x2( )
A.向左平移6個(gè)單位,再向上平移3個(gè)單位
B.向左平移6個(gè)單位,再向下平移3個(gè)單位
C.向右平移6個(gè)單位,再向上平移3個(gè)單位
D.向右平移6個(gè)單位,再向下平移3個(gè)單位
【分析】找到兩個(gè)拋物線的頂點(diǎn),根據(jù)拋物線的頂點(diǎn)即可判斷是如何平移得到.
【解答】解:∵y=(x﹣6)2﹣3的頂點(diǎn)坐標(biāo)為(6,﹣3),y=x2的頂點(diǎn)坐標(biāo)為(0,0),
∴將拋物線y=x2向右平移6個(gè)單位長(zhǎng)度,再向下平移3個(gè)單位長(zhǎng)度,可得到拋物線y=(x﹣6)2﹣3.
故選:D.
4.(3分)如圖,AB是⊙O的弦,AC是⊙O的切線,A為切點(diǎn),BC經(jīng)過(guò)圓心.若∠B=25°,則∠C的大小等于( )
A.20°B.25°C.40°D.50°
【分析】連接OA,根據(jù)切線的性質(zhì),即可求得∠C的度數(shù).
【解答】解:如圖,連接OA,
∵AC是⊙O的切線,
∴∠OAC=90°,
∵OA=OB,
∴∠B=∠OAB=25°,
∴∠AOC=50°,
∴∠C=40°.
故選:C.
5.(3分)如圖,菱形ABCD的邊長(zhǎng)為13,對(duì)角線AC=24,點(diǎn)E、F分別是邊CD、BC的中點(diǎn),連接EF并延長(zhǎng)與AB的延長(zhǎng)線相交于點(diǎn)G,則EG=( )
A.13B.10C.12D.5
【分析】連接對(duì)角線BD,交AC于點(diǎn)O,證四邊形BDEG是平行四邊形,得EG=BD,利用勾股定理求出OD的長(zhǎng),BD=2OD,即可求出EG.
【解答】解:連接BD,交AC于點(diǎn)O,如圖:
∵菱形ABCD的邊長(zhǎng)為13,點(diǎn)E、F分別是邊CD、BC的中點(diǎn),
∴AB∥CD,AB=BC=CD=DA=13,EF∥BD,
∵AC、BD是菱形的對(duì)角線,AC=24,
∴AC⊥BD,AO=CO=12,OB=OD,
又∵AB∥CD,EF∥BD,
∴DE∥BG,BD∥EG,
∴四邊形BDEG是平行四邊形,
∴BD=EG,
在△COD中,∵OC⊥OD,CD=13,CO=12,
∴OB=OD==5,
∴BD=2OD=10,
∴EG=BD=10;
故選:B.
6.(3分)圖2是圖1中長(zhǎng)方體的三視圖,若用S表示面積,S主=x2+2x,S左=x2+x,則S俯=( )
A.x2+3x+2B.x2+2C.x2+2x+1D.2x2+3x
【分析】由主視圖和左視圖的寬為x,結(jié)合兩者的面積得出俯視圖的長(zhǎng)和寬,從而得出答案.
【解答】解:∵S主=x2+2x=x(x+2),S左=x2+x=x(x+1),
∴俯視圖的長(zhǎng)為x+2,寬為x+1,
則俯視圖的面積S俯=(x+2)(x+1)=x2+3x+2,
故選:A.
7.(3分)如圖,點(diǎn)I為△ABC的內(nèi)心,AB=4,AC=3,BC=2,將∠ACB平移使其頂點(diǎn)與I重合,則圖中陰影部分的周長(zhǎng)為( )
A.4.5B.4C.3D.2
【分析】連接AI、BI,因?yàn)槿切蔚膬?nèi)心是角平分線的交點(diǎn),所以AI是∠CAB的平分線,由平行的性質(zhì)和等角對(duì)等邊可得:AD=DI,同理BE=EI,所以圖中陰影部分的周長(zhǎng)就是邊AB的長(zhǎng).
【解答】解:連接AI、BI,
∵點(diǎn)I為△ABC的內(nèi)心,
∴AI平分∠CAB,
∴∠CAI=∠BAI,
由平移得:AC∥DI,
∴∠CAI=∠AID,
∴∠BAI=∠AID,
∴AD=DI,
同理可得:BE=EI,
∴△DIE的周長(zhǎng)=DE+DI+EI=DE+AD+BE=AB=4,
即圖中陰影部分的周長(zhǎng)為4,
故選:B.
8.(3分)如圖①,正方形ABCD中,AC,BD相交于點(diǎn)O,E是OD的中點(diǎn).動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)E出發(fā),沿著E→O→B→A的路徑以每秒1個(gè)單位長(zhǎng)度的速度運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)A,在此過(guò)程中線段AP的長(zhǎng)度y隨著運(yùn)動(dòng)時(shí)間x的函數(shù)關(guān)系如圖②所示,則AB的長(zhǎng)為( )
A.4B.4C.3D.2
【分析】連接AE,由題意DE=OE,設(shè)DE=OE=x,則OA=OD=2x,AE=2,在Rt△AEO中,利用勾股定理構(gòu)建方程即可解決問(wèn)題.
【解答】解:如圖,連接AE.
∵四邊形ABCD是正方形,
∴AC⊥BD,OA=OC=OD=OB,
由題意DE=OE,設(shè)DE=OE=x,則OA=OD=2x,
∵AE=2,
∴x2+(2x)2=(2)2,
解得x=2或﹣2(不合題意舍棄),
∴OA=OD=4,
∴AB=AD=4,
故選:A.
9.(3分)如圖,△OA1B1,△A1A2B2,△A2A3B3,……是分別以B1,B2,B3,…為直角頂點(diǎn),斜邊在x軸正半軸上的等腰直角三角形,其直角頂點(diǎn)B1(x1,y1),B2(x2,y2),B3(x3,y3),…均在反比例函數(shù)的圖象上,則y1+y2+…+y10的值為( )
A.B.6C.D.
【分析】根據(jù)點(diǎn)B1的坐標(biāo),確定y1,可求反比例函數(shù)關(guān)系式,由點(diǎn)B1是等腰直角三角形的直角頂點(diǎn),可以得到OA1的長(zhǎng),然后再設(shè)未知數(shù),表示點(diǎn)C2的坐標(biāo),確定y2,代入反比例函數(shù)的關(guān)系式,建立方程解出未知數(shù),表示點(diǎn)C3的坐標(biāo),確定y3,……然后再求和.
【解答】解:過(guò)B1、B2、B3…分別作x軸的垂線,垂足分別為D1、D2、D3…
則∠OD1B1=∠OD2B2=∠OD3B3=90°,
∵三角形OA1B1是等腰直角三角形,
∴∠A1OB1=45°,
∴∠OB1D1=45°,
∴OD1=B1D1,
直角頂點(diǎn)B1在反比例函數(shù)y=,
∴B1(2,2),即y1=2,
∴OD1=D1A1=2,
∴OA1=2OD1=4,
設(shè)A1D2=a,則C2D2=a 此時(shí)B2(4+a,a),代入y=得:a(4+a)=4,
解得:a=2﹣2,即:y2=2﹣2,
同理:y3=2﹣2,
y4=2﹣2,
……
∴y1+y2+…+y10=2+2﹣2+2﹣2+……2﹣2=2,
故選:A.
10.(3分)若二次函數(shù)y=a2x2﹣bx﹣c的圖象,過(guò)不同的六點(diǎn)A(﹣1,n)、B(5,n﹣1)、C(6,n+1)、D(,y1)、E(2,y2)、F(3,y3),則y1、y2、y3的大小關(guān)系是( )
A.y1<y2<y3B.y1<y3<y2C.y2<y3<y1D.y2<y1<y3
【分析】由已知確定對(duì)稱軸所在的范圍,再根據(jù)離對(duì)稱軸水平距離的大小即可得到答案.
【解答】解:圖象大致如圖:
∵二次函數(shù)y=a2x2﹣bx﹣c的圖象過(guò)A(﹣1,n)、B(5,n﹣1)、C(6,n+1),
∴二次函數(shù)y=a2x2﹣bx﹣c中令y=n,則x1=﹣1,5<x2<6,
∴拋物線對(duì)稱軸為x=,且2<<2.5,
設(shè)m=,則2<m<2.5,
∵a2>0,
∴拋物線開(kāi)口向上,
∴離對(duì)稱軸水平距離越小,對(duì)應(yīng)函數(shù)值越小,
而|﹣m|>|3﹣m|>|2﹣m|,
∴y2<y3<y1,
故選:C.
11.(3分)如圖,在矩形ABCD中,O為AC中點(diǎn),EF過(guò)O點(diǎn)且EF⊥AC分別交DC于F,交AB于E,點(diǎn)G是AE中點(diǎn)且∠AOG=30°,則下列結(jié)論正確的個(gè)數(shù)為( )
(1)DC=3OG;(2)OG=BC;(3)△OGE是等邊三角形;(4)S△AOE=S矩形ABCD.
A.1個(gè)B.2個(gè)C.3個(gè)D.4個(gè)
【分析】根據(jù)直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半可得OG=AG=GE=AE,再根據(jù)等邊對(duì)等角可得∠OAG=30°,根據(jù)直角三角形兩銳角互余求出∠GOE=60°,從而判斷出△OGE是等邊三角形,判斷出(3)正確;設(shè)AE=2a,根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)表示出OE,利用勾股定理列式求出AO,從而得到AC,再求出BC,然后利用勾股定理列式求出AB=3a,從而判斷出(1)正確,(2)錯(cuò)誤;再根據(jù)三角形的面積和矩形的面積列式求出判斷出(4)正確.
【解答】解:∵EF⊥AC,點(diǎn)G是AE中點(diǎn),
∴OG=AG=GE=AE,
∵∠AOG=30°,
∴∠OAG=∠AOG=30°,
∠GOE=90°﹣∠AOG=90°﹣30°=60°,
∴△OGE是等邊三角形,故(3)正確;
設(shè)AE=2a,則OE=OG=a,
由勾股定理得,AO===a,
∵O為AC中點(diǎn),
∴AC=2AO=2a,
∴BC=AC=×2a=a,
在Rt△ABC中,由勾股定理得,AB==3a,
∵四邊形ABCD是矩形,
∴CD=AB=3a,
∴DC=3OG,故(1)正確;
∵OG=a,BC=a,
∴OG≠BC,故(2)錯(cuò)誤;
∵S△AOE=a?a=a2,
SABCD=3a?a=3a2,
∴S△AOE=SABCD,故(4)正確;
綜上所述,結(jié)論正確是(1)(3)(4)共3個(gè).
故選:C.
12.(3分)如圖,拋物線y=ax2+bx+c的對(duì)稱軸是x=1,下列結(jié)論:
①abc>0;②b2﹣4ac>0;③8a+c<0;④5a+b+2c>0,
正確的有( )
A.4個(gè)B.3個(gè)C.2個(gè)D.1個(gè)
【分析】根據(jù)拋物線的開(kāi)口方向、對(duì)稱軸、與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)判定系數(shù)符號(hào)及運(yùn)用一些特殊點(diǎn)解答問(wèn)題.
【解答】解:由拋物線的開(kāi)口向下可得:a<0,
根據(jù)拋物線的對(duì)稱軸在y軸右邊可得:a,b異號(hào),所以b>0,
根據(jù)拋物線與y軸的交點(diǎn)在正半軸可得:c>0,
∴abc<0,故①錯(cuò)誤;
∵拋物線與x軸有兩個(gè)交點(diǎn),
∴b2﹣4ac>0,故②正確;
∵直線x=1是拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)的對(duì)稱軸,所以﹣=1,可得b=﹣2a,
由圖象可知,當(dāng)x=﹣2時(shí),y<0,即4a﹣2b+c<0,
∴4a﹣2×(﹣2a)+c<0,
即8a+c<0,故③正確;
由圖象可知,當(dāng)x=2時(shí),y=4a+2b+c>0;當(dāng)x=﹣1時(shí),y=a﹣b+c>0,
兩式相加得,5a+b+2c>0,故④正確;
∴結(jié)論正確的是②③④3個(gè),
故選:B.
二、填空題(共6小題,每小題4分,滿分24分)
13.(4分)△ABC中,若|sinA﹣|+(﹣csB)2=0,則∠C= 105 度.
【分析】根據(jù)非負(fù)數(shù)的性質(zhì)可求出sinA和csB的值,根據(jù)特殊角的三角函數(shù)值,求出∠A和∠B的值,再根據(jù)三角形的內(nèi)角和是180度,求出∠C的值.
【解答】解:由題意知sinA﹣=0,﹣csB=0,
∴sinA=,csB=,
∴∠A=45°,∠B=30°.
∴∠C=105°.
14.(4分)如圖表示一圓柱形輸水管的橫截面,陰影部分為有水部分,如果水的最大深度CD為2m,水面寬AB為8m,則輸水管的半徑為 5 m.
【分析】由垂徑定理可知AC=4m,設(shè)OA=rm,則OC=(r﹣1)m,在Rt△AOC中,再利用勾股定理即可求出r的值.
【解答】解:由題意得:OD⊥AB,
∴AC=AB=×8=4(m),
設(shè)OA=rm,則OC=OD﹣CD=(r﹣2)m,
在Rt△AOC中,由勾股定理得:OA2=OC2+AC2,
即r2=(r﹣2)2+42,
解得:r=5,
即輸水管的半徑為5m,
故答案為:5.
15.(4分)如果關(guān)于x的方程的兩個(gè)實(shí)數(shù)根分別為x1,x2,那么的值為 ﹣ .
【分析】由方程有兩個(gè)實(shí)數(shù)根,得到根的判別式的值大于等于0,列出關(guān)于k的不等式,利用非負(fù)數(shù)的性質(zhì)得到k的值,確定出方程,求出方程的解,代入所求式子中計(jì)算即可求出值.
【解答】解:∵方程x2+kx+k2﹣3k+=0的兩個(gè)實(shí)數(shù)根,
∴b2﹣4ac=k2﹣4(k2﹣3k+)=﹣2k2+12k﹣18=﹣2(k﹣3)2≥0,
∴k=3,
代入方程得:x2+3x+=(x+)2=0,
解得:x1=x2=﹣,
∴=﹣,
故答案為:﹣.
16.(4分)如圖,平面直角坐標(biāo)系中,已知O(0,0),A(﹣3,4),B(3,4),將△OAB與正方形ABCD組成的圖形繞點(diǎn)O順時(shí)針旋轉(zhuǎn),每次旋轉(zhuǎn)90°,則第70次旋轉(zhuǎn)結(jié)束時(shí),點(diǎn)D的坐標(biāo)為 (3,﹣10) .
【分析】先求出AB=6,再利用正方形的性質(zhì)確定D(﹣3,10),由于70=4×17+2,所以第70次旋轉(zhuǎn)結(jié)束時(shí),相當(dāng)于△OAB與正方形ABCD組成的圖形繞點(diǎn)O順時(shí)針旋轉(zhuǎn)2次,每次旋轉(zhuǎn)90°,此時(shí)旋轉(zhuǎn)前后的點(diǎn)D關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,于是利用關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的點(diǎn)的坐標(biāo)特征可出旋轉(zhuǎn)后的點(diǎn)D的坐標(biāo).
【解答】解:∵A(﹣3,4),B(3,4),
∴AB=3+3=6,
∵四邊形ABCD為正方形,
∴AD=AB=6,
∴D(﹣3,10),
∵70=4×17+2,
∴每4次一個(gè)循環(huán),第70次旋轉(zhuǎn)結(jié)束時(shí),相當(dāng)于△OAB與正方形ABCD組成的圖形繞點(diǎn)O順時(shí)針旋轉(zhuǎn)2次,每次旋轉(zhuǎn)90°,
∴點(diǎn)D的坐標(biāo)為(3,﹣10).
故答案為:(3,﹣10).
17.(4分)如圖,在反比例函數(shù)的圖象上有一點(diǎn)A向x軸作垂線交x軸于點(diǎn)C,B為線段AC的中點(diǎn),又D點(diǎn)在x軸上,且OD=3OC,則△OBD的面積為 3 .
【分析】設(shè)A(x、y),根據(jù)函數(shù)解析式可知xy=4,由已知得BC=y(tǒng),OD=3OC=3x,再根據(jù)三角形的面積公式求解.
【解答】解:設(shè)A(x、y),由反比例函數(shù)可知xy=4,
BC=AC=y(tǒng),OD=3OC=3x,
∴S△OBD=BC×OD=×y×3x=xy=×4=3.
故答案為:3.
18.(4分)如圖,在△ABC中,BA=BC,∠ABC=90°,AD=DB,BE⊥DC于E,連接AE并延長(zhǎng)交BC于F,以下說(shuō)法正確的有 ①③④ .
①BE2=DE?EC,②EA=EB,③AE:EF=3:2,④FC2=FE?FA
【分析】①證明△BED∽△CEB,列比例式,可得結(jié)論;
②③根據(jù):△BED∽△CEB,得===,設(shè)ED=x,則BE=2x,CE=4x,表示各線段的長(zhǎng),利用平行線分線段成比例定理列比例式,可得所求線段AE,EF,AF,CF的長(zhǎng),進(jìn)行判斷即可;
④根據(jù)②中繼續(xù)計(jì)算可解答.
【解答】解:①∵BE⊥CD,
∴∠DEB=∠CEB=90°,
∵∠DBE+∠CBE=∠CBE+∠BCE=90°,
∴∠DBE=∠BCE,
∴△BED∽△CEB,
∴,
∴BE2=DE?EC,
故①正確;
②③∵AB=BC,AD=BD,
∴BD=BC,
由①知:△BED∽△CEB,
∴===,
設(shè)ED=x,則BE=2x,CE=4x,
∴BD=AD=x,BC=AB=2x,
過(guò)D作DP∥BC,交AF于P,
∴==,,
∴CF=4PD,BF=2PD,
∴CF=2BF,,,
∴BF=BC=,CF==,
由勾股定理得:AF===,
∴AE===2x≠2x,
∴AE≠BE,
故②不正確,③正確;
④由②得:FC=,F(xiàn)E===,AF=,
∴FC2==,
FE?FA==,
∴FC2=FE?FA,
故④正確;
本題正確的結(jié)論有:①③④,
故答案為:①③④.
三、解答題(共7道大題,滿分60分)
19.(8分)如圖,放置在水平桌面上的臺(tái)燈的燈臂AB長(zhǎng)為30cm,燈罩BC長(zhǎng)為20cm,底座厚度為2cm,燈臂與底座構(gòu)成的∠BAD=60°.使用發(fā)現(xiàn),光線最佳時(shí)燈罩BC與水平線所成的角為30°,此時(shí)燈罩頂端C到桌面的高度CE是多少cm?(結(jié)果精確到0.1cm,參考數(shù)據(jù):≈1.732)
【分析】首先過(guò)點(diǎn)B作BF⊥CD于點(diǎn)F,作BG⊥AD于點(diǎn)G,進(jìn)而求出FC的長(zhǎng),再求出BG的長(zhǎng),即可得出答案.
【解答】解:過(guò)點(diǎn)B作BF⊥CD于點(diǎn)F,作BG⊥AD于點(diǎn)G,
∵CE⊥AD,BF⊥CD,BG⊥AD,
∴四邊形BFDG矩形,
∴BG=FD
在Rt△BCF中,∠CBF=30°,
∴CF=BC?sin30°=20×=10,
在Rt△ABG中,∠BAG=60°,
∴BG=AB?sin60°=30×=15.
∴CE=CF+FD+DE=10+15+2
=12+15≈37.98≈38.0(cm).
答:此時(shí)燈罩頂端C到桌面的高度CE約是38.0cm.
20.(8分)如圖,△ABC是⊙O的內(nèi)接三角形,∠BAC=75°,∠ABC=45°.連接AO并延長(zhǎng),交⊙O于點(diǎn)D,連接BD.過(guò)點(diǎn)C作⊙O的切線,與BA的延長(zhǎng)線相交于點(diǎn)E.
(1)求證:AD∥EC;
(2)若AB=12,求線段EC的長(zhǎng).
【分析】(1)連接OC,由切線的性質(zhì)可得∠OCE=90°,由圓周角定理可得∠AOC=90°,可得結(jié)論;
(2)過(guò)點(diǎn)A作AF⊥EC交EC于F,由銳角三角函數(shù)可求AD=8,可證四邊形OAFC是正方形,可得CF=AF=4,由銳角三角函數(shù)可求EF=12,即可求解.
【解答】證明:(1)連接OC,
∵CE與⊙O相切于點(diǎn)C,
∴∠OCE=90°,
∵∠ABC=45°,
∴∠AOC=90°,
∵∠AOC+∠OCE=180°,
∴AD∥EC.
(2)如圖,過(guò)點(diǎn)A作AF⊥EC交EC于F,
∵∠BAC=75°,∠ABC=45°,
∴∠ACB=60°,
∴∠D=∠ACB=60°,
∵AD是⊙O的直徑,
∴∠ABD=90°,
∴sin∠ADB=,
∴AD==8,
∴OA=OC=4,
∵AF⊥EC,∠OCE=90°,∠AOC=90°,
∴四邊形OAFC是矩形,
又∵OA=OC,
∴四邊形OAFC是正方形,
∴CF=AF=4,
∵∠BAD=90°﹣∠D=30°,
∴∠EAF=180°﹣90°﹣30°=60°,
∵tan∠EAF=,
∴EF=AF=12,
∴CE=CF+EF=12+4.
21.(8分)閱讀材料:已知方程p2﹣p﹣1=0,1﹣q﹣q2=0且pq≠1,求的值.
解:由p2﹣p﹣1=0,及1﹣q﹣q2=0,可知p≠0,q≠0.
又∵pq≠1,∴p≠.
∵1﹣q﹣q2=0可變形為()2﹣()﹣1=0.
根據(jù)p2p﹣1=0和()2﹣()﹣1=0的特征.
∴p、是方程x2﹣x﹣1=0的兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,
則p+=1,即=1.
根據(jù)閱讀材料所提供的方法,完成下面的解答.
已知:2m2﹣5m﹣1=0,+﹣2=0且m≠n,求
(1)mn的值;
(2)+.
【分析】由+﹣2=0得到2n2﹣5n﹣1=0,根據(jù)題目所給的方法得到m、n是方程2x2﹣5x﹣1=0的兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系得到m+n=,mn=﹣,利用完全平方公式變形得到原式=(m+n)2﹣4mn,然后利用整體代入的方法計(jì)算.
【解答】解:∵+﹣2=0,
∴2n2﹣5n﹣1=0,
根據(jù)2m2﹣5m﹣1=0和2n2﹣5n﹣1=0的特征,
∴m、n是方程2x2﹣5x﹣1=0的兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,
∴m+n=,mn=﹣,
(1)mn=﹣;
(2)原式===29.
22.(8分)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,函數(shù)y=﹣x+b的圖象與函數(shù)y=(x<0)的圖象相交于點(diǎn)A(﹣1,6),并與x軸交于點(diǎn)C.點(diǎn)D是線段AC上一點(diǎn),△ODC與△OAC的面積比為2:3.
(1)k= ﹣6 ,b= 5 ;
(2)求點(diǎn)D的坐標(biāo);
(3)若將△ODC繞點(diǎn)O逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),得到△OD'C',其中點(diǎn)D'落在x軸負(fù)半軸上,判斷點(diǎn)C'是否落在函數(shù)y=(x<0)的圖象上,并說(shuō)明理由.
【分析】(1)將A(﹣1,6)代入y=﹣x+b可求出b的值;將A(﹣1,6)代入y=可求出k的值;
(2)過(guò)點(diǎn)D作DM⊥x軸,垂足為M,過(guò)點(diǎn)A作AN⊥x軸,垂足為N,由△ODC與△OAC的面積比為2:3,可推出,由點(diǎn)A的坐標(biāo)可知AN=6,進(jìn)一步求出DM=4,即為點(diǎn)D的縱坐標(biāo),把y=4代入y=﹣x+5中,可求出點(diǎn)D坐標(biāo);
(3)過(guò)點(diǎn)C'作C'G⊥x軸,垂足為G,由題意可知,OD'=OD==,由旋轉(zhuǎn)可知S△ODC=S△OD'C',可求出C'G=,在Rt△OC'G中,通過(guò)勾股定理求出OG的長(zhǎng)度,即可寫(xiě)出點(diǎn)C'的坐標(biāo),將其坐標(biāo)代入y=﹣可知沒(méi)有落在函數(shù)y=(x<0)的圖象上.
【解答】解:(1)將A(﹣1,6)代入y=﹣x+b,
得,6=1+b,
∴b=5,
將A(﹣1,6)代入y=,
得,6=,
∴k=﹣6,
故答案為:﹣6,5;
(2)如圖1,過(guò)點(diǎn)D作DM⊥x軸,垂足為M,過(guò)點(diǎn)A作AN⊥x軸,垂足為N,
∵,
∴,
又∵點(diǎn)A的坐標(biāo)為(﹣1,6),
∴AN=6,
∴DM=4,即點(diǎn)D的縱坐標(biāo)為4,
把y=4代入y=﹣x+5中,
得,x=1,
∴D(1,4);
(3)由題意可知,OD'=OD==,
如圖2,過(guò)點(diǎn)C'作C'G⊥x軸,垂足為G,
∵S△ODC=S△OD'C',
∴OC?DM=OD'?C'G,
即5×4=C'G,
∴C'G=,
在Rt△OC'G中,
∵OG===,
∴C'的坐標(biāo)為(﹣,),
∵(﹣)×≠﹣6,
∴點(diǎn)C'不在函數(shù)y=﹣的圖象上.
23.(8分)如圖,在平行四邊形ABCD中,AC是對(duì)角線,∠CAB=90°,以點(diǎn)A為圓心,以AB的長(zhǎng)為半徑作⊙A,交BC邊于點(diǎn)E,交AC于點(diǎn)F,連接DE.
(1)求證:DE與⊙A相切;
(2)若∠ABC=60°,AB=4,求陰影部分的面積.
【分析】(1)證明:連接AE,根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)得到AD=BC,AD∥BC,求得∠DAE=∠AEB,根據(jù)全等三角形的性質(zhì)得到∠DEA=∠CAB,得到DE⊥AE,于是得到結(jié)論;
(2)根據(jù)已知條件得到△ABE是等邊三角形,求得AE=BE,∠EAB=60°,得到∠CAE=∠ACB,得到CE=BE,根據(jù)三角形和扇形的面積公式即可得到結(jié)論.
【解答】(1)證明:連接AE,
∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴AD=BC,AD∥BC,
∴∠DAE=∠AEB,
∵AE=AB,
∴∠AEB=∠ABC,
∴∠DAE=∠ABC,
∴△AED≌△BAC(SAS),
∴∠DEA=∠CAB,
∵∠CAB=90°,
∴∠DEA=90°,
∴DE⊥AE,
∵AE是⊙A的半徑,
∴DE與⊙A相切;
(2)解:∵∠ABC=60°,AB=AE=4,
∴△ABE是等邊三角形,
∴AE=BE,∠EAB=60°,
∵∠CAB=90°,
∴∠CAE=90°﹣∠EAB=90°﹣60°=30°,∠ACB=90°﹣∠B=90°﹣60°=30°,
∴∠CAE=∠ACB,
∴AE=CE,
∴CE=BE,
∴S△ABC=AB?AC==8,
∴S△ACE=S△ABC==4,
∵∠CAE=30°,AE=4,
∴S扇形AEF===,
∴S陰影=S△ACE﹣S扇形AEF=4﹣.
24.(10分)在一次數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)中,小兵將兩個(gè)全等的直角三角形紙片ABC和DEF拼在一起,使點(diǎn)A與點(diǎn)F重合,點(diǎn)C與點(diǎn)D重合(如圖1),其中∠ACB=∠DFE=90°,BC=EF=3cm,AC=DF=4cm,并進(jìn)行如下研究活動(dòng).
活動(dòng)一:將圖1中的紙片DEF沿AC方向平移,連接AE,BD(如圖2),當(dāng)點(diǎn)F與點(diǎn)C重合時(shí)停止平移.
【思考】圖2中的四邊形ABDE是平行四邊形嗎?請(qǐng)說(shuō)明理由.
【發(fā)現(xiàn)】當(dāng)紙片DEF平移到某一位置時(shí),小兵發(fā)現(xiàn)四邊形ABDE為矩形(如圖3).求AF的長(zhǎng).
活動(dòng)二:在圖3中,取AD的中點(diǎn)O,再將紙片DEF繞點(diǎn)O順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)α度(0≤α≤90),連接OB,OE(如圖4).
【探究】當(dāng)EF平分∠AEO時(shí),探究OF與BD的數(shù)量關(guān)系,并說(shuō)明理由.
【分析】【思考】
由全等三角形的性質(zhì)得出AB=DE,∠BAC=∠EDF,則AB∥DE,可得出結(jié)論;
【發(fā)現(xiàn)】
連接BE交AD于點(diǎn)O,設(shè)AF=x(cm),則OA=OE=(x+4),得出OF=OA﹣AF=2﹣x,由勾股定理可得,解方程求出x,則AF可求出;
【探究】
如圖2,延長(zhǎng)OF交AE于點(diǎn)H,證明△EFO≌△EFH(ASA),得出EO=EH,F(xiàn)O=FH,則∠EHO=∠EOH=∠OBD=∠ODB,可證得△EOH≌△OBD(AAS),得出BD=OH,則結(jié)論得證.
【解答】解:【思考】四邊形ABDE是平行四邊形.
證明:∵△ABC≌△DEF,
∴AB=DE,∠BAC=∠EDF,
∴AB∥DE,
∴四邊形ABDE是平行四邊形;
【發(fā)現(xiàn)】如圖1,連接BE交AD于點(diǎn)O,
∵四邊形ABDE為矩形,
∴OA=OD=OB=OE,
設(shè)AF=x(cm),則OA=OE=(x+4),
∴OF=OA﹣AF=2﹣x,
在Rt△OFE中,∵OF2+EF2=OE2,
∴,
解得:x=,
∴AF=cm.
【探究】BD=2OF,
證明:如圖2,延長(zhǎng)OF交AE于點(diǎn)H,
由矩形的性質(zhì)及旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)知:OA=OB=OE=OD,
∴∠OAB=∠OBA=∠ODE=∠OED,
∴∠OBD=∠ODB,∠OAE=∠OEA,
∴∠BDE+∠DEA=∠ABD+∠EAB,
∵∠ABD+∠BDE+∠DEA+∠EAB=360°,
∴∠ABD+∠BAE=180°,
∴AE∥BD,
∴∠OHE=∠ODB,
∵EF平分∠OEH,
∴∠OEF=∠HEF,
∵∠EFO=∠EFH=90°,EF=EF,
∴△EFO≌△EFH(ASA),
∴EO=EH,F(xiàn)O=FH,
∴∠EHO=∠EOH=∠OBD=∠ODB,
∴△EOH≌△OBD(AAS),
∴BD=OH=2OF.
25.(10分)已知拋物線y=ax2+bx+c經(jīng)過(guò)A(﹣1,0)、B(3,0)、C(0,3)三點(diǎn),直線l是拋物線的對(duì)稱軸.
(1)求拋物線的函數(shù)關(guān)系式;
(2)設(shè)點(diǎn)P是直線l上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),當(dāng)△PAC的周長(zhǎng)最小時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)在直線l上是否存在點(diǎn)M,使△MAC為等腰三角形?若存在,直接寫(xiě)出所有符合條件的點(diǎn)M的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【分析】方法一:
(1)直接將A、B、C三點(diǎn)坐標(biāo)代入拋物線的解析式中求出待定系數(shù)即可.
(2)由圖知:A、B點(diǎn)關(guān)于拋物線的對(duì)稱軸對(duì)稱,那么根據(jù)拋物線的對(duì)稱性以及兩點(diǎn)之間線段最短可知:若連接BC,那么BC與直線l的交點(diǎn)即為符合條件的P點(diǎn).
(3)由于△MAC的腰和底沒(méi)有明確,因此要分三種情況來(lái)討論:①M(fèi)A=AC、②MA=MC、③AC=MC;可先設(shè)出M點(diǎn)的坐標(biāo),然后用M點(diǎn)縱坐標(biāo)表示△MAC的三邊長(zhǎng),再按上面的三種情況列式求解.
方法二:
(1)略.
(2)找出A點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)點(diǎn)B,根據(jù)C,P,B三點(diǎn)共線求出BC與對(duì)稱軸的交點(diǎn)P.
(3)用參數(shù)表示的點(diǎn)M坐標(biāo),分類討論三種情況,利用兩點(diǎn)間距離公式就可求解.
(4)先求出AC的直線方程,利用斜率垂直公式求出OO’斜率及其直線方程,并求出H點(diǎn)坐標(biāo),進(jìn)而求出O’坐標(biāo),求出DO’直線方程后再與AC的直線方程聯(lián)立,求出Q點(diǎn)坐標(biāo).
【解答】方法一:
解:(1)將A(﹣1,0)、B(3,0)、C(0,3)代入拋物線y=ax2+bx+c中,得:
,
解得:
∴拋物線的解析式:y=﹣x2+2x+3.
(2)連接BC,直線BC與直線l的交點(diǎn)為P;
∵點(diǎn)A、B關(guān)于直線l對(duì)稱,
∴PA=PB,
∴BC=PC+PB=PC+PA
設(shè)直線BC的解析式為y=kx+b(k≠0),將B(3,0),C(0,3)代入上式,得:
,解得:
∴直線BC的函數(shù)關(guān)系式y(tǒng)=﹣x+3;
當(dāng)x=1時(shí),y=2,即P的坐標(biāo)(1,2).
(3)拋物線的對(duì)稱軸為:x=﹣=1,設(shè)M(1,m),已知A(﹣1,0)、C(0,3),則:
MA2=m2+4,MC2=(3﹣m)2+1=m2﹣6m+10,AC2=10;
①若MA=MC,則MA2=MC2,得:
m2+4=m2﹣6m+10,得:m=1;
②若MA=AC,則MA2=AC2,得:
m2+4=10,得:m=±;
③若MC=AC,則MC2=AC2,得:
m2﹣6m+10=10,得:m1=0,m2=6;
當(dāng)m=6時(shí),M、A、C三點(diǎn)共線,構(gòu)不成三角形,不合題意,故舍去;
綜上可知,符合條件的M點(diǎn),且坐標(biāo)為 M(1,)(1,﹣)(1,1)(1,0).
方法二:
(1)∵A(﹣1,0)、B(3,0)、C(0,3),
∴y=﹣(x+1)(x﹣3),即y=﹣x2+2x+3.
(2)連接BC,
∵l為對(duì)稱軸,
∴PB=PA,
∴C,B,P三點(diǎn)共線時(shí),△PAC周長(zhǎng)最小,把x=1代入lBC:y=﹣x+3,得P(1,2).
(3)設(shè)M(1,t),A(﹣1,0),C(0,3),
∵△MAC為等腰三角形,
∴MA=MC,MA=AC,MC=AC,
(1+1)2+(t﹣0)2=(1﹣0)2+(t﹣3)2,∴t=1,
(1+1)2+(t﹣0)2=(﹣1﹣0)2+(0﹣3)2,∴t=±,
(1﹣0)2+(t﹣3)2=(﹣1﹣0)2+(0﹣3)2,∴t1=6,t2=0,
經(jīng)檢驗(yàn),t=6時(shí),M、A、C三點(diǎn)共線,故舍去,
綜上可知,符合條件的點(diǎn)有4個(gè),M1(1,),M2(1,﹣),M3(1,1),M4(1,0).
追加第(4)問(wèn):若拋物線頂點(diǎn)為D,點(diǎn)Q為直線AC上一動(dòng)點(diǎn),當(dāng)△DOQ的周長(zhǎng)最小時(shí),求點(diǎn)Q的坐標(biāo).
(4)作點(diǎn)O關(guān)于直線AC的對(duì)稱點(diǎn)O交AC于H,
作HG⊥AO,垂足為G,
∴∠AHG+∠GHO=90°,∠AHG+∠GAH=90°,
∴∠GHO=∠GAH,
∴△GHO∽△GAH,
∴HG2=GO?GA,
∵A(﹣1,0),C(0,3),
∴l(xiāng)AC:y=3x+3,H(﹣,),
∵H為OO′的中點(diǎn),
∴O′(﹣,),
∵D(1,4),
∴l(xiāng)O′D:y=x+,lAC:y=3x+3,
∴x=﹣,y=,
∴Q(﹣,).
題(滿分20分)
26.(4分)如圖,E,F(xiàn)是正方形ABCD的邊AD上兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),滿足AE=DF.連接CF交BD于點(diǎn)G,連接BE交AG于點(diǎn)H.若正方形的邊長(zhǎng)為2,則線段DH長(zhǎng)度的最小值是 ﹣1 .
【分析】根據(jù)正方形的性質(zhì)可得AB=AD=CD,∠BAD=∠CDA,∠ADG=∠CDG,然后利用“邊角邊”證明△ABE和△DCF全等,根據(jù)全等三角形對(duì)應(yīng)角相等可得∠1=∠2,利用“SAS”證明△ADG和△CDG全等,根據(jù)全等三角形對(duì)應(yīng)角相等可得∠2=∠3,從而得到∠1=∠3,然后求出∠AHB=90°,取AB的中點(diǎn)O,連接OH、OD,根據(jù)直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半可得OH=AB=1,利用勾股定理列式求出OD,然后根據(jù)三角形的三邊關(guān)系可知當(dāng)O、D、H三點(diǎn)共線時(shí),DH的長(zhǎng)度最?。?br>【解答】解:在正方形ABCD中,AB=AD=CD,∠BAD=∠CDA,∠ADG=∠CDG,
在△ABE和△DCF中,
,
∴△ABE≌△DCF(SAS),
∴∠1=∠2,
在△ADG和△CDG中,
,
∴△ADG≌△CDG(SAS),
∴∠2=∠3,
∴∠1=∠3,
∵∠BAH+∠3=∠BAD=90°,
∴∠1+∠BAH=90°,
∴∠AHB=180°﹣90°=90°,
取AB的中點(diǎn)O,連接OH、OD,
則OH=AO=AB=1,
在Rt△AOD中,OD===,
根據(jù)三角形的三邊關(guān)系,OH+DH>OD,
∴當(dāng)O、D、H三點(diǎn)共線時(shí),DH的長(zhǎng)度最小,
最小值=OD﹣OH=﹣1.
(解法二:可以理解為點(diǎn)H是在Rt△AHB,AB直徑的半圓上運(yùn)動(dòng)當(dāng)O、H、D三點(diǎn)共線時(shí),DH長(zhǎng)度最?。?br>故答案為:﹣1.
27.(4分)如圖,在直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A,B分別在x軸和y軸,,∠AOB的角平分線與OA的垂直平分線交于點(diǎn)C,與AB交于點(diǎn)D,反比例函數(shù)的圖象過(guò)點(diǎn)C,當(dāng)以CD為邊的正方形的面積為時(shí),k的值為 14 .
【分析】設(shè)OA=3a,則OB=4a,利用待定系數(shù)法即可求得直線AB的解析式為,直線CD的解析式是y=x,OA的中垂線的解析式,解方程組即可求得C和D的坐標(biāo),根據(jù)以CD為邊的正方形的面積為,即CD2=,據(jù)此即可列方程求得a2的值,則k即可求解.
【解答】解:由題意,設(shè)OA=3a,則OB=4a,
∴A(3a,0),B(0,4a),
設(shè)直線AB的解析式是y=kx+b,
根據(jù)題意得:,
解得:,
則直線AB的解析式是,
∵直線CD是∠AOB的平分線,
則OD的解析式是y=x,
根據(jù)題意得:,
解得:,
則D的坐標(biāo)是(,),
OA的中垂線的解析式是,
則C的坐標(biāo)是(,),則,
∵以CD為邊的正方形的面積為,且,
則,
解得:,
∴,
故答案為:14.
28.(12分)已知拋物線y=x2+bx+c的頂點(diǎn)為P,與y軸交于點(diǎn)A,與直線OP交于點(diǎn)B.
(1)如圖甲,若點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為1,點(diǎn)B的坐標(biāo)為(3,6),
①試確定拋物線的解析式;
②若當(dāng)m≤x≤3時(shí),y=x2+bx+c的最小值為2,最大值為6,求m的取值范圍;
(2)在(1)的條件下,若M點(diǎn)是直線AB下方拋物線上的一點(diǎn),且S△ABM≥3,求M點(diǎn)橫坐標(biāo)的取值范圍;
(3)如圖乙,若點(diǎn)P在第一象限,且PA=PO,過(guò)點(diǎn)P作PD⊥x軸于D,將拋物線y=x2+bx+c平移,平移后的拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn)A、D,與x軸的另一個(gè)交點(diǎn)為C,試探究四邊形OABC的形狀,并說(shuō)明理由.
【分析】(1)①首先求出b的值,然后把b=﹣2及點(diǎn)B(3,6)的坐標(biāo)代入拋物線解析式y(tǒng)=x2+bx+c求出c的值,拋物線的解析式即可求出;
②由拋物線的增減性解答;
(2)首先求出A點(diǎn)的坐標(biāo),進(jìn)而求出直線AB的解析式,設(shè)直線AB下方拋物線上的點(diǎn)M坐標(biāo)為(x,x2﹣2x+3),過(guò)M點(diǎn)作y軸的平行線交直線AB于點(diǎn)N,則N(x,x+3),根據(jù)三角形面積為3,求出x的值,M點(diǎn)的坐標(biāo)即可求出;
(3)由PA=PO,OA=c,可得PD=,又知拋物線y=x2+bx+c的頂點(diǎn)坐標(biāo)為P (﹣,),即可求出b和c的關(guān)系,進(jìn)而得到A(0,b2),P(﹣b,b2),D(﹣b,0).根據(jù)B點(diǎn)是直線與拋物線的交點(diǎn),求出B點(diǎn)的坐標(biāo),由平移后的拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn)A,可設(shè)平移后的拋物線解析式為y=x2+mx+b2.再求出b與m之間的關(guān)系,再求出C點(diǎn)的坐標(biāo),根據(jù)兩對(duì)邊平行且相等的四邊形是平行四邊形,結(jié)合∠AOC=90°即可證明四邊形OABC是矩形.
【解答】解:(1)①依題意,﹣=1,
解得b=﹣2.
將b=﹣2及點(diǎn)B(3,6)的坐標(biāo)代入拋物線解析式y(tǒng)=x2+bx+c得6=32﹣2×3+c.
解得 c=3.
所以拋物線的解析式為y=x2﹣2x+3.
②由y=x2﹣2x+3=(x﹣1)2+2知,P(1,2).
∴點(diǎn)(3,6)關(guān)于對(duì)稱軸x=1的對(duì)稱點(diǎn)B′的坐標(biāo)為(﹣1,6),如答圖1,
.
∵當(dāng)m≤x≤3時(shí),y=x2+bx+c的最小值為2,最大值為6,
∴﹣1≤m≤1;
(2)設(shè)點(diǎn)M的橫坐標(biāo)為a,
∵拋物線y=x2﹣2x+3與y軸交于點(diǎn)A,
∴A(0,3).
∵B(3,6),
可得直線AB的解析式為y=x+3.
設(shè)直線AB下方拋物線上的點(diǎn)M坐標(biāo)為(x,x2﹣2x+3),過(guò)M點(diǎn)作y軸的平行線交直線AB于點(diǎn)N,則N(x,x+3),如答圖2,
∴S△ABM=S△AMN+S△BMN=MN?|xB﹣xA|=3.
∴[x+3﹣(x2﹣2x+3)]×3=3.
解得 x1=1,x2=2.
故點(diǎn)M的坐標(biāo)為(1,2)或 (2,3).
∵S△ABM≥3,
∴M點(diǎn)橫坐標(biāo)的取值范圍是:1≤a≤2;
(3)如答圖3,由 PA=PO,OA=c,可得PD=.
∵拋物線y=x2+bx+c的頂點(diǎn)坐標(biāo)為 P(﹣,),
∴=.
∴b2=2c.
∴拋物線y=x2+bx+b2,A(0,b2),P(﹣b,b2),D(﹣b,0).
可得直線OP的解析式為y=﹣bx.
∵點(diǎn)B是拋物線y=x2+bx+b2與直線y=﹣bx的圖象的交點(diǎn),
令﹣bx=x2+bx+b2.
解得x1=﹣b,x2=﹣.
可得點(diǎn)B的坐標(biāo)為(﹣b,b2).
由平移后的拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn)A,可設(shè)平移后的拋物線解析式為y=x2+mx+b2.
將點(diǎn)D(﹣b,0)的坐標(biāo)代入y=x2+mx+b2,得m=b.
則平移后的拋物線解析式為y=x2+bx+b2.
令y=0,即x2+bx+b2=0.
解得x1=﹣b,x2=﹣b.
依題意,點(diǎn)C的坐標(biāo)為(﹣b,0).
則BC=b2.
則BC=OA.
又∵BC∥OA,
∴四邊形OABC是平行四邊形.
∵∠AOC=90°,
∴四邊形OABC是矩形.
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