?2021年廣東省廣州市海珠區(qū)中考數(shù)學一模試卷
一、選擇題(本大題共10小題,每小題3分,滿分30分.在每小題給出的四個選項中,有一項是符合題目要求的)
1.(3分)數(shù)軸上點A表示的數(shù)是﹣2,將點A在數(shù)軸上向右平移五個單位長度得到點B,則點B表示的數(shù)是(  )
A.﹣7 B.7 C.﹣3 D.3
2.(3分)我市四月份某一周每天的最高氣溫(單位:℃)如下:20、21、22、22、24、25、27.則這組數(shù)據(jù)(最高氣溫)的眾數(shù)與中位數(shù)分別是( ?。?br /> A.22,24 B.24,24 C.22,22 D.25,22
3.(3分)下列運算正確的是( ?。?br /> A.x3?x4=x12 B.(﹣2x3)2=4x6
C.(a﹣b)2=a2﹣b2 D.
4.(3分)在△ABC中,D、E分別是AB、AC的中點,則△ADE與△ABC的面積之比為(  )
A. B. C. D.
5.(3分)為了能讓更多人接種,某藥廠的新冠疫苗生產線開足馬力,24小時運轉,該條生產線計劃加工320萬支疫苗,前五天按原計劃的速度生產,五天后以原來速度的1.25倍生產,結果比原計劃提前3天完成任務,設原計劃每天生產x萬支疫苗,則可列方程為(  )
A.
B.
C.
D.
6.(3分)清明節(jié)期間,小海自駕去某地祭祖,如圖是他們汽車行駛的路程y(千米)與汽車行駛時間x(小時)之間的函數(shù)圖象.汽車行駛2小時到達目的地,這時汽車行駛了(  )千米.

A.120 B.130 C.140 D.150
7.(3分)正n邊形的邊長為a,那么它的半徑為(  )
A. B. C. D.
8.(3分)已知二次函數(shù)y=﹣x2+bx+c的頂點為(1,5),那么關于x的一元二次方程﹣x2+bx+c﹣4=0的根的情況是( ?。?br /> A.有兩個不相等的實數(shù)根 B.有兩個相等的實數(shù)根
C.沒有實數(shù)根 D.無法確定
9.(3分)⊙P與x軸相交于A(1,0)、B(4,0),與y軸相切于點C(0,2),則⊙P的半徑是( ?。?br /> A.2.5 B.3 C.3.5 D.5
10.(3分)如圖,函數(shù)y=ax2+bx+c經過點(3,0),對稱軸為直線x=1,下列結論:
①b2﹣4ac>0;②abc>0;③9a﹣3b+c=0;④5a+b+c=0;⑤若點A(a+1,y1)、B(a+2,y2),則y1﹣y2<0.其中結論的正確的有(  )

A.1個 B.2個 C.3個 D.4個
二、填空題(本大題共6小題,每小題3分,共18分.)
11.(3分)已知x為自然數(shù),代數(shù)式有意義時,x可取  ?。ㄖ恍杼顫M足條件的一個自然數(shù)).
12.(3分)點C在∠AOB的平分線上,CM⊥OB,OC=13,OM=5,則點C到射線OA的距離為   .
13.(3分)分解因式:x3﹣4xy2=  ?。?br /> 14.(3分)如圖,已知坐標原點O為平行四邊形ABCD的對角線AC的中點,頂點A的橫坐標為4,AD平行x軸,且AD長為5.若平行四邊形面積為10,則頂點B的坐標為  ?。?br />
15.(3分)將長為20cm的鐵絲首尾相連圍成扇形,扇形面積為y(cm2),扇形半徑為x(cm),且0<x<10,則y與x的函數(shù)關系式為  ?。?br /> 16.(3分)如圖,∠A=90°,AB=5,AC=12,點D為動點,連接BD、CD,∠BDC始終保持為90°,線段AC、BD相交于點E,則的最大值為  ?。?br />
三、解答題(本大題共9小題,滿分72分.解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟.)
17.(4分)解方程組:.
18.(4分)如圖,已知菱形ABCD,點E和點F分別在BC、CD上,且BE=DF,連接AE,AF.求證:∠BAE=∠DAF.

19.(6分)已知T=.
(1)化簡T;
(2)若,求T的值.
20.(6分)廣州市各校學生都積極參加志愿者活動,某校為了解九年級學生一學期參加志愿者活動時間(單位:h)的情況,從該校九年級隨機抽查了部分學生進行問卷調查,并將調查結果繪制成不完整的頻數(shù)分布表.
組別
志愿時間(小時)
頻數(shù)
頻率
A組
0≤t<5
2
0.05
B組
5≤t<10
m
0.125
C組
10≤t<15
10
0.25
D組
15≤t<20
11
0.275
E組
20≤t<25
8
n
F組
t≥25
4
0.1
解答下列問題:
(1)頻數(shù)分布表中m=  ??;n=  ?。?br /> (2)若該校九年級共有學生400人,試估計該校九年級學生一學期課外志愿時間不少于20h的人數(shù)為  ?。?br /> (3)在F組的學生中,只有1名是女同學,其余都是男同學,現(xiàn)從該組中任選2人代表學校參加“全市中學生志愿者積極分子”分享活動,請用樹狀圖或列表法求所選學生為1男1女的概率.
21.(8分)如圖,花城廣場對岸有廣州塔AB,小明同學站在花城廣場的C處看塔頂點A的仰角為32°,向塔前進360米到達點D,在D處看塔頂A的仰角為45°.
(1)求廣州塔AB的高度(sin32°≈0.530,cos32°≈0.848,tan32°≈0.625);
(2)一架無人機從廣州塔頂點A出發(fā),沿水平方向AF飛行300米到A′處,求此時從A′處看點D的俯角的正切值.

22.(10分)如圖,在△ABC中,AC=BC,AB=18,tan∠A=,點E在AB上且BE=8,直線l垂直于AB,垂足為點D.
(1)尺規(guī)作圖:以AC為直徑作⊙O,與AB交于點F(不寫作法,保留作圖痕跡);
(2)求證:CE是⊙O的切線;
(3)若⊙O與直線l相交于點M、N(M在N的上方),若NA=2,求MF的長.

23.(10分)在平面直角坐標系中,直線l1:y=﹣x+b與y軸交于點(0,2),且與雙曲線(k≠0)有交點.
(1)求b的值和k的取值范圍;
(2)直線l1繞點(1,1)順時針旋轉90°得到直線l2,請直接寫出直線l2的解析式;
(3)在(2)的條件下,直線l2與雙曲線的交點為點P,且點P的橫坐標為1.點A、B在直線l2上,點A的縱坐標為2,B的縱坐標為m(≤m≤),過A、B兩點分別作x軸的平行線交雙曲線于點C、D,連接CO、DO,記△BOD、△AOC的面積分別為S1、S2,若,求t的取值范圍.
24.(12分)如圖,等邊三角形△ABE和矩形ABCD有共同的外接圓⊙O,且AB=30.
(1)求證:∠CED=120°;
(2)在劣弧上有動點F,連接DF、CF、BF,DF分別交AE、AB于點M、P,CF交BE于點N.
①設△MNF與△CDF的周長分別為C1和C2,試判斷C2﹣C1的值是否發(fā)生變化,若不變則求出該值;若變化請說明理由;
②若PN=5,求BF的長.

25.(12分)如圖,已知拋物線y=x2+bx+c過點A(1,0)、點B(﹣5,0),點P是拋物線上x軸下方的一個動點,連接PA,過點A作AQ⊥PA交拋物線于點Q,作直線PQ.
(1)求拋物線的解析式;
(2)若點P的坐標為(﹣3,﹣8),求點Q的坐標;
(3)判斷在點P運動過程中,直線PQ是否過定點?若存在定點,則求出定點坐標;若不存在,請說明理由.


2021年廣東省廣州市海珠區(qū)中考數(shù)學一模試卷
參考答案與試題解析
一、選擇題(本大題共10小題,每小題3分,滿分30分.在每小題給出的四個選項中,有一項是符合題目要求的)
1.(3分)數(shù)軸上點A表示的數(shù)是﹣2,將點A在數(shù)軸上向右平移五個單位長度得到點B,則點B表示的數(shù)是(  )
A.﹣7 B.7 C.﹣3 D.3
【分析】向右平移后表示的數(shù)變大,右移5個單位就比原來的點表示的數(shù)大5.
【解答】解:∵A表示的數(shù)是﹣2,將點A在數(shù)軸上向右平移五個單位長度得到點B,
∴點B表示的數(shù)是﹣2+5=3,
故選:D.
2.(3分)我市四月份某一周每天的最高氣溫(單位:℃)如下:20、21、22、22、24、25、27.則這組數(shù)據(jù)(最高氣溫)的眾數(shù)與中位數(shù)分別是( ?。?br /> A.22,24 B.24,24 C.22,22 D.25,22
【分析】根據(jù)眾數(shù)的定義即眾數(shù)是一組數(shù)據(jù)中出現(xiàn)次數(shù)最多的數(shù)和中位數(shù)的定義即中位數(shù)是將一組數(shù)據(jù)從小到大(或從大到?。┲匦屡帕泻?,最中間的那個數(shù),即可得出答案.
【解答】解:22出現(xiàn)了2次,出現(xiàn)的次數(shù)最多,
則眾數(shù)是22;
把這組數(shù)據(jù)從小到大排列20、21、22、22、24、25、27,最中間的數(shù)是22,
則中位數(shù)是22;
故選:C.
3.(3分)下列運算正確的是( ?。?br /> A.x3?x4=x12 B.(﹣2x3)2=4x6
C.(a﹣b)2=a2﹣b2 D.
【分析】A選項是同底數(shù)冪的乘法,底數(shù)不變,指數(shù)相加;B選項是積的乘方,等于每一個因式分別乘方的積;C選項是完全平方公式;D選項應該轉化為乘法去算.
【解答】解:A.x3?x4=x7,不符合題意;
B.(﹣2x3)2=(﹣2)2(x3)2=4x6,符合題意;
C.(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2,不符合題意;
D.x2y÷=x2y?2x=2x3y,不符合題意.
故選:B.
4.(3分)在△ABC中,D、E分別是AB、AC的中點,則△ADE與△ABC的面積之比為( ?。?br /> A. B. C. D.
【分析】容易證明兩個三角形相似,求出相似比,相似三角形的周長之比等于相似比,面積比等于相似比的平方.
【解答】解:由題意得DE為△ABC的中位線,那么DE∥BC,DE:BC=1:2.
∴△ADE∽△ABC
∴△ADE與△ABC的周長之比為1:2,
∴△ADE與△ABC的面積之比為1:4,即.
故選:B.
5.(3分)為了能讓更多人接種,某藥廠的新冠疫苗生產線開足馬力,24小時運轉,該條生產線計劃加工320萬支疫苗,前五天按原計劃的速度生產,五天后以原來速度的1.25倍生產,結果比原計劃提前3天完成任務,設原計劃每天生產x萬支疫苗,則可列方程為(  )
A.
B.
C.
D.
【分析】由原計劃每周生產的疫苗數(shù)結合五天后提高的速度,可得出五天后每天生產1.25x萬支疫苗,根據(jù)工作時間=工作總量÷工作效率結合實際比原計劃提前3天完成任務(前五天按原工作效率),即可得出關于x的分式方程,此題得解.
【解答】解:∵原計劃每天生產x萬支疫苗,五天后以原來速度的1.25倍生產,
∴五天后每天生產1.25x萬支疫苗,
依題意,得:.
故選:D.
6.(3分)清明節(jié)期間,小海自駕去某地祭祖,如圖是他們汽車行駛的路程y(千米)與汽車行駛時間x(小時)之間的函數(shù)圖象.汽車行駛2小時到達目的地,這時汽車行駛了( ?。┣祝?br />
A.120 B.130 C.140 D.150
【分析】根據(jù)待定系數(shù)法,可得一次函數(shù)解析式,根據(jù)自變量的值,可得相應的函數(shù)值.
【解答】解:如圖所示:

設AB段的函數(shù)解析式是y=kx+b,
∵y=kx+b的圖象過A(0.5,20),B(1.5,100),
∴,解得,
∴AB段函數(shù)的解析式是y=80x﹣20,
∵汽車行駛2小時到達目的地,
∴y=80×2﹣20=140(千米),
即這時汽車行駛了140千米.
故選:C.
7.(3分)正n邊形的邊長為a,那么它的半徑為( ?。?br /> A. B. C. D.
【分析】設AB是正多邊形的一條邊,過點C作OC⊥AB于點C,在直角△AOC中解直角三角形可得結論.
【解答】解:設AB是正多邊形的一條邊,過點O作OC⊥AB于點C.
則∠AOC=,
在直角△AOC中,sin∠AOC=,
∴AC=OA?sin∠AOC=R?sin,
∴R=,
故選:C.

8.(3分)已知二次函數(shù)y=﹣x2+bx+c的頂點為(1,5),那么關于x的一元二次方程﹣x2+bx+c﹣4=0的根的情況是( ?。?br /> A.有兩個不相等的實數(shù)根 B.有兩個相等的實數(shù)根
C.沒有實數(shù)根 D.無法確定
【分析】求出拋物線的表達式y(tǒng)=﹣(x﹣1)2+5=﹣x2+2x+4,進而求解.
【解答】解:設拋物線的表達式為y=a(x﹣h)2+k,
則y=﹣(x﹣1)2+5=﹣x2+2x+4,
則﹣x2+bx+c﹣4=0化為﹣x2+2x=0,
解得x=0或2,
故選:A.
9.(3分)⊙P與x軸相交于A(1,0)、B(4,0),與y軸相切于點C(0,2),則⊙P的半徑是( ?。?br /> A.2.5 B.3 C.3.5 D.5
【分析】過點P作PD⊥AB于D,連接PA、PC,根據(jù)切線的性質得到PC⊥y軸,根據(jù)垂徑定理求出AD,根據(jù)勾股定理計算,得到答案.
【解答】解:過點P作PD⊥AB于D,連接PA、PC,
∵⊙P與y軸相切于點C,
∴PC⊥y軸,
∴四邊形CODP為矩形,
∴PD=OC=2,
∵A(1,0)、B(4,0),
∴AB=3,
∵PD⊥AB,
∴AD=AB=,
∴⊙P的半徑==2.5,
故選:A.

10.(3分)如圖,函數(shù)y=ax2+bx+c經過點(3,0),對稱軸為直線x=1,下列結論:
①b2﹣4ac>0;②abc>0;③9a﹣3b+c=0;④5a+b+c=0;⑤若點A(a+1,y1)、B(a+2,y2),則y1﹣y2<0.其中結論的正確的有(  )

A.1個 B.2個 C.3個 D.4個
【分析】①根據(jù)圖象與x軸有兩個交點,△>0即可判斷;
②根據(jù)圖象的開口方向、對稱軸、圖象與y軸的交點即可判斷;
③根據(jù)圖象可得對稱軸為x=1,與x軸的一個交點為(3,0),則另一個交點為(﹣1,0),再根據(jù)拋物線增減性即可判斷;
④根據(jù)圖象拋物線與x軸的一個交點為(3,0),可得9a+3b+c=0,對稱軸為x=1,可得b=﹣2a,將2b=﹣4a代入9a+3b+c=0,即可判斷;
⑤根據(jù)圖象可得a>0,即可得出1<a+1<a+2,再結合對稱軸為x=1,運用二次函數(shù)增減性即可判斷.
【解答】解:①∵拋物線與x軸有兩個交點,
∴△>0,
∴b2﹣4ac>0,
∴①正確;
②∵拋物線開口向上,
∴a>0,
∵拋物線對稱軸在y軸右側,
∴b與a異號,即b<0,
∵拋物線與y軸交點在x軸下方,
∴c<0,
∴abc>0,
∴②正確;
③∵拋物線對稱軸為x=1,與x軸的一個交點為(3,0),
∴拋物線與x軸的另一個交點為(﹣1,0),
∵拋物線開口向上,在對稱軸左側y隨x增大而減小,
∴當x=﹣3時,y>0,
∴9a﹣3b+c>0,
∴③錯誤;
④∵拋物線與x軸的一個交點為(3,0),
∴9a+3b+c=0,
∵拋物線對稱軸為x=1,
∴﹣=1,
∴b=﹣2a,
∴5a+b+c=0,
∴④正確;
⑤∵a>0,
∴1<a+1<a+2,
∵拋物線對稱軸為x=1,拋物線開口向上,在對稱軸右側y隨x增大而增大,
∴y1<y2,
∴y1﹣y2<0,
∴⑤正確;
綜上所述,①②④⑤正確;
故選:D.
二、填空題(本大題共6小題,每小題3分,共18分.)
11.(3分)已知x為自然數(shù),代數(shù)式有意義時,x可取 2(答案不唯一). (只需填滿足條件的一個自然數(shù)).
【分析】根據(jù)二次根式有意義的條件可得4﹣x>0,再解即可.
【解答】解:由題意得:4﹣x>0,
解得:x<4,
∴x可取2(答案不唯一).
故答案為:2(答案不唯一).
12.(3分)點C在∠AOB的平分線上,CM⊥OB,OC=13,OM=5,則點C到射線OA的距離為 12 .
【分析】過C作CF⊥AO,根據(jù)勾股定理可得CM的長,再根據(jù)角的平分線上的點到角的兩邊的距離相等可得CF=CM,進而可得答案.
【解答】解:過C作CF⊥AO于F,
∵OC為∠AOB的平分線,CM⊥OB,
∴CM=CF,
∵OC=13,OM=5,
∴CM==12,
∴CF=12,
故答案為:12.

13.(3分)分解因式:x3﹣4xy2= x(x+2y)(x﹣2y) .
【分析】原式提取x,再利用平方差公式分解即可.
【解答】解:原式=x(x2﹣4y2)=x(x+2y)(x﹣2y),
故答案為:x(x+2y)(x﹣2y)
14.(3分)如圖,已知坐標原點O為平行四邊形ABCD的對角線AC的中點,頂點A的橫坐標為4,AD平行x軸,且AD長為5.若平行四邊形面積為10,則頂點B的坐標為?。?,﹣1) .

【分析】由面積關系可求OM=1,可求點D坐標,由平行四邊形的性質可求解.
【解答】解:如圖,連接BD,設AD與y軸交于點M,

∵點A的橫坐標為4,AD平行x軸,且AD長為5.
∴點D的橫坐標為﹣1,
∵平行四邊形ABCD的面積為10,
∴×AD×OM=×10,
∴OM=1,
∴點D(﹣1,1),
∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴BO=DO,
∴點B(1,﹣1),
故答案為:(1,﹣1).
15.(3分)將長為20cm的鐵絲首尾相連圍成扇形,扇形面積為y(cm2),扇形半徑為x(cm),且0<x<10,則y與x的函數(shù)關系式為 y=﹣x2+10x?。?br /> 【分析】根據(jù)扇形的面積=?l?r,計算即可.
【解答】解:由題意扇形的面積y=?x?(20﹣2x)=﹣x2+10x.
故答案為:y=﹣x2+10x.
16.(3分)如圖,∠A=90°,AB=5,AC=12,點D為動點,連接BD、CD,∠BDC始終保持為90°,線段AC、BD相交于點E,則的最大值為  .

【分析】運用勾股定理可得BC=13,設AE=x,則CE=12﹣x,BE=,再證明△CED∽△BEA,運用相似三角形性質可得DE=,進而得出=,令=k,則(k+1)x2﹣12x+25k=0,利用根的判別式可得25k2+25k﹣36≤0,令25k2+25k﹣36=0,解得k1=,k2=﹣,應用二次函數(shù)的性質即可得出答案.
【解答】解:∵∠A=90°,AB=5,AC=12,
∴BC===13,
設AE=x,則CE=12﹣x,
∴BE===,
∵∠BDC=∠A=90°,∠CED=∠BEA,
∴△CED∽△BEA,
∴=,即=,
∴DE=,
∴=,令=k,
∴k(x2+25)=x(12﹣x),
整理,得:(k+1)x2﹣12x+25k=0,
∵△=(﹣12)2﹣4×(k+1)×25k≥0,
∴25k2+25k﹣36≤0,
令25k2+25k﹣36=0,
解得:k1=,k2=﹣,
根據(jù)二次函數(shù)z=25k2+25k﹣36的性質可知:當z≤0時,﹣≤k≤,
∴的最大值為.
另解:如圖:∵∠BDC始終保持為90°,線段AC、BD相交于點E,
∴點D在以BC為直徑的圓的劣弧上運動,
過點D作DF⊥AC于F,
∴∠DFE=∠BAC=90°,
∵∠DEF=∠BEA,
∴△DEF∽△BEA,
∴==,
∴當DF最大時,的值最大,
當D運動到劣弧的中點D′處時,DF最大,連接OD′交AC于F′,則OD′⊥AC,且F′為AC的中點,
∴OF′=AB=,
∴D′F′=OD′﹣OF′=﹣=4,
∴==,
∴的最大值為.
故答案為:.

三、解答題(本大題共9小題,滿分72分.解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟.)
17.(4分)解方程組:.
【分析】應用加減消元法給②式兩邊同時乘以3,再①+③消去y,即可求出答案.
【解答】解:,
給②式兩邊同時乘以3,
得9x+3y=33③,
②+③得,
10x=30,
解得x=3,
把x=3代入②式中,
得9+y=11,
解得y=2,
所以方程組得解為.
18.(4分)如圖,已知菱形ABCD,點E和點F分別在BC、CD上,且BE=DF,連接AE,AF.求證:∠BAE=∠DAF.

【分析】由菱形的性質可得AB=AD,∠B=∠D,由“SAS”可證△ABE≌△ADF,可得結論.
【解答】證明:∵四邊形ABCD是菱形,
∴AB=AD,∠B=∠D,
在△ABE和△ADF中,
,
∴△ABE≌△ADF(SAS),
∴∠BAE=∠DAF.
19.(6分)已知T=.
(1)化簡T;
(2)若,求T的值.
【分析】(1)根據(jù)分式的混合運算順序和運算法則化簡即可;
(2)將已知等式兩邊平方,再利用因式分解法求解得出a的值,結合分式有意義的條件確定最終符合條件的a的值,代入計算即可.
【解答】解:(1)T=÷(﹣)
=÷
=?
=;

(2)∵,
∴a2+4a+4=16,
∴a2+4a﹣12=0,
解得a=2或a=﹣6,
∵a≠0且a≠2,
∴a=﹣6,
則原式=﹣.
20.(6分)廣州市各校學生都積極參加志愿者活動,某校為了解九年級學生一學期參加志愿者活動時間(單位:h)的情況,從該校九年級隨機抽查了部分學生進行問卷調查,并將調查結果繪制成不完整的頻數(shù)分布表.
組別
志愿時間(小時)
頻數(shù)
頻率
A組
0≤t<5
2
0.05
B組
5≤t<10
m
0.125
C組
10≤t<15
10
0.25
D組
15≤t<20
11
0.275
E組
20≤t<25
8
n
F組
t≥25
4
0.1
解答下列問題:
(1)頻數(shù)分布表中m= 5 ;n= 0.2??;
(2)若該校九年級共有學生400人,試估計該校九年級學生一學期課外志愿時間不少于20h的人數(shù)為 120人??;
(3)在F組的學生中,只有1名是女同學,其余都是男同學,現(xiàn)從該組中任選2人代表學校參加“全市中學生志愿者積極分子”分享活動,請用樹狀圖或列表法求所選學生為1男1女的概率.
【分析】(1)先由A組的頻數(shù)及其頻率求出被調查的總人數(shù),再根據(jù)頻率=頻數(shù)÷總人數(shù)求解即可得出m、n的值;
(2)用總人數(shù)乘以樣本中E、F組的頻率之和即可;
(3)列表得出所有等可能結果,從中找到符合條件的結果數(shù),再根據(jù)概率公式求解即可.
【解答】解:(1)∵被調查的總人數(shù)為2÷0.05=40(人),
∴m=40×0.125=5,n=8÷40=0.2,
故答案為:5、0.2;
(2)估計該校九年級學生一學期課外志愿時間不少于20h的人數(shù)為400×(0.2+0.1)=120(人),
故答案為:120人;
(3)列表如下:







(男,男)
(男,男)
(女,男)

(男,男)

(男,男)
(女,男)

(男,男)
(男,男)

(女,男)

(男,女)
(男,女)
(男,女)

由表知,共有12種等可能結果,其中所選學生為1男1女的有6種結果,
所以所選學生為1男1女的概率為=.
21.(8分)如圖,花城廣場對岸有廣州塔AB,小明同學站在花城廣場的C處看塔頂點A的仰角為32°,向塔前進360米到達點D,在D處看塔頂A的仰角為45°.
(1)求廣州塔AB的高度(sin32°≈0.530,cos32°≈0.848,tan32°≈0.625);
(2)一架無人機從廣州塔頂點A出發(fā),沿水平方向AF飛行300米到A′處,求此時從A′處看點D的俯角的正切值.

【分析】(1)設水塔的高AB為x米,根據(jù)直角三角形的性質、正確的定義分別用含x的代數(shù)式表示出BD、BC,根據(jù)題意列出方程,解方程即可;
(2)過D作DH⊥AF于H,根據(jù)三角函數(shù)的定義即可求得∠DA′H的正切值.
【解答】解:(1)設廣州塔AB的高度為x米,
∵∠ADB=45°,
∴∠DAB=45°,
∴∠ADB=∠DAB,
∴BD=AB=x,
∴BC=360+x,
∵∠ACB=32°,
tan∠ACB=,
∴≈0.625,
解得,x≈600(米),
答:廣州塔AB的高度約為600米;
(2)過D作DH⊥AF于H,
則四邊形ABDH是正方形,
∴AH=HD=AB=600米,∠AHD=90°,
∵AA′=300,
∴A′H=AH﹣AA′=300,
∴tan∠DA′H===2,
答:此時從A′處看點D的俯角的正切值為2.

22.(10分)如圖,在△ABC中,AC=BC,AB=18,tan∠A=,點E在AB上且BE=8,直線l垂直于AB,垂足為點D.
(1)尺規(guī)作圖:以AC為直徑作⊙O,與AB交于點F(不寫作法,保留作圖痕跡);
(2)求證:CE是⊙O的切線;
(3)若⊙O與直線l相交于點M、N(M在N的上方),若NA=2,求MF的長.

【分析】(1)分別以點A,C為圓心,大于AC長為半徑畫弧交于兩點,連接這兩點交AC于點O,以O為圓心,OA為半徑作圓交AB于點F;
(2)連接CF,根據(jù)AC是⊙O的直徑,可得∠AFC=90°,由tan∠A=,可得CF=3,再運用勾股定理可得AC=3,從而可得=,進而可證明△CAF∽△EAC,運用相似三角形性質即可證明結論;
(3)連接CF,CN,運用勾股定理可求得CN=,由MN⊥AB,可得MN∥CF,進而可得∠FMN=∠CFM,運用同圓中圓周角相等所對的弧相等,可得=,即可得出=,進而得出MF=CN=.
【解答】解:(1)如圖1所示,⊙O即為所作的圓;
(2)如圖2,連接CF,
∵AC是⊙O的直徑,
∴∠AFC=90°,
∵AC=BC,AB=18,
∴AF=BF=9,
∵tan∠A=,
∴=,
∴CF=AF=×9=3,
∴AC===3,
∴==,
∵BE=8,
∴AE=AB﹣BE=18﹣8=10,
∴==,
∴=,
∵∠CAF=∠EAC,
∴△CAF∽△EAC,
∴∠ACE=∠AFC=90°,
∴CE是⊙O的切線;
(3)如圖3,連接CF,CN,
由(2)知:∠AFC=90°,AC=3,
∵AC是⊙O的直徑,
∴∠ANC=90°,NA=2,
∴CN===,
∵MN⊥AB,
∴∠ADM=90°=∠AFC,
∴MN∥CF,
∴∠FMN=∠CFM,
∴=,
∴+=+,即=,
∴MF=CN=.



23.(10分)在平面直角坐標系中,直線l1:y=﹣x+b與y軸交于點(0,2),且與雙曲線(k≠0)有交點.
(1)求b的值和k的取值范圍;
(2)直線l1繞點(1,1)順時針旋轉90°得到直線l2,請直接寫出直線l2的解析式;
(3)在(2)的條件下,直線l2與雙曲線的交點為點P,且點P的橫坐標為1.點A、B在直線l2上,點A的縱坐標為2,B的縱坐標為m(≤m≤),過A、B兩點分別作x軸的平行線交雙曲線于點C、D,連接CO、DO,記△BOD、△AOC的面積分別為S1、S2,若,求t的取值范圍.
【分析】(1)當k<0時,反比例函數(shù)在二、四象限,則兩個函數(shù)必然相交;當k>0時,由△=4+4k≥0,解得k≤﹣1,故0<k≤﹣1,即可求解;
(2)由直線l1的表達式知,點(1,1)在改直線上,并且該點為l1在第一象限內線段的中點,而直線l1和x軸負半軸的夾角為45°,直線l1繞點(1,1)順時針旋轉90°得到直線l2,則直線l2為一、三象限角平分線,即可求解;
(3)由S1=×BD×yB=×(﹣m)×m=(1﹣m2),同理可得S2=,則=(1﹣m2),進而求解.
【解答】解:(1)將點(0,2)的坐標代入y=﹣x+b得:2=0+b,
解得b=2,
故直線l1的表達式為y=﹣x+2,
當k<0時,反比例函數(shù)在二、四象限,則兩個函數(shù)必然相交;
當k>0時,如下圖,

聯(lián)立兩個函數(shù)表達式并整理得:x2﹣2x+k=0,
∴△=4﹣4k≥0,解得k≤1,故0<k≤1,
綜上,k的取值范圍為k<0或0<k≤1;

(2)由直線l1的表達式知,點(1,1)在改直線上,并且該點為l1在第一象限內線段的中點,
而直線l1和x軸負半軸的夾角為45°,直線l1繞點(1,1)順時針旋轉90°得到直線l2,則直線l2為一、三象限角平分線,
故l2的表達式為y=x;

(3)當x=1時,y=x=1,故點P的坐標為(1,1),
將點P的坐標代入反比例函數(shù)表達式得:k=1,
故反比例函數(shù)表達式為y=,
∵點A的縱坐標為2,B的縱坐標為m,這兩點都在直線l2上,故點B(m,m),點A(2,2),
則點C、D的坐標分別為(2,)、(,m),
∵≤m≤,則點B在點P的下方,
則S1=×BD×yB=×(﹣m)×m=(1﹣m2),
同理可得S2=,
∴=(1﹣m2),
∵≤m≤,
∴≤t≤.
24.(12分)如圖,等邊三角形△ABE和矩形ABCD有共同的外接圓⊙O,且AB=30.
(1)求證:∠CED=120°;
(2)在劣弧上有動點F,連接DF、CF、BF,DF分別交AE、AB于點M、P,CF交BE于點N.
①設△MNF與△CDF的周長分別為C1和C2,試判斷C2﹣C1的值是否發(fā)生變化,若不變則求出該值;若變化請說明理由;
②若PN=5,求BF的長.

【分析】(1)連接OD、OE、OC,證明△DOE和△EOC都是等邊三角形,即可得到結果;
(2)①連接AC、BD,OM、ON,利用△CEN≌△OEN證明CN=ON,同理DM=OM,再證明O、N、M共線,得到MN=CN+DM,從而可得C2﹣C1=CD=30;
②由N、P、F、B共圓得∠PNB=90°,求出BP、AP、AD,sin∠APD=sin∠BPF即可得出答案.
【解答】解:(1)證明:連接OD、OE、OC,如圖:

∵等邊三角形△ABE和矩形ABCD,
∴∠DAB=∠CBA=90°,∠EAB=∠EBA=60°,
∴∠DAE=∠DAB﹣∠EAB=30°,∠CBE=∠CBA﹣∠EBA=30°,
∴∠DOE=∠EOC=60°,
∵OD=OE=OC,
∴△DOE和△EOC都是等邊三角形,
∴∠DEO=∠CEO=60°,
∴∠CED=∠DEO+∠CEO=120°;
(2)①C2﹣C1的值為30,不變,理由如下:
連接AC、BD,OM、ON,如圖:

∵∠DAB=∠CBA=90°,
∴BD和AC是直徑,
∵∠DEC=120°,∠AEB=60°,
∴∠DEA+∠CEB=60°,
∵AD=BC,
∴∠DEA=∠CEB=30°,
而∠DEO=∠CEO=60°,∠CBE=30°,
∴∠DEA=∠OEA=∠CEB=∠OEB=30°,∠ECB=180°﹣∠CEB﹣∠CBE=120°,
∴∠ACB=∠ECB﹣∠ECO=60°,
∵△DOE和△EOC都是等邊三角形,
∴CE=OE=DE,
在△CEN和△OEN中,
,
∴△CEN≌△OEN(SAS),
∴CN=ON,
∴∠CON=∠OCN,
同理DM=OM,∠ODM=∠DOM,
∵∠ODM=∠BCF,
∴∠CON+∠DOM=∠OCN+∠ODM=∠OCN+∠BCF=∠ACB=60°,
而∠DOE=∠EOC=60°,
∴∠DOE+∠EOC+∠CON+∠DOM=180°,
∴M、O、N共線,
∴CN+DM=MN,
∴C2﹣C1=(FC+CD+DF)﹣(FN+MN+MF)
=(FN+CN+CD+DM+MF)﹣(FN+MN+MF)
=CD,
∵矩形ABCD,AB=30,
∴CD=AB=30,
∴C2﹣C1=30;
②如圖:

∵∠DEC=120°,
∴∠DFC=60°=∠ABE,
∴N、P、F、B共圓,
∵∠DFB=∠DAB=90°,
∴∠PNB=90°,
∵∠PBN=60°,PN=5,
∴BP=10,
∵AB=30,
∴AP=20,
∵∠DAE=∠DEA=30°,
∴AD=DE=OD=OA,
∴∠ADO=60°,
在Rt△ABD中,AB=30,
∴AD==10,
∴DP==10,
∴sin∠APD==,
∴sin∠BPF=,
∵BD為直徑,
∴∠BFP=90°,
Rt△BPF中,sin∠BPF=,
∴=,
∴BF=.
25.(12分)如圖,已知拋物線y=x2+bx+c過點A(1,0)、點B(﹣5,0),點P是拋物線上x軸下方的一個動點,連接PA,過點A作AQ⊥PA交拋物線于點Q,作直線PQ.
(1)求拋物線的解析式;
(2)若點P的坐標為(﹣3,﹣8),求點Q的坐標;
(3)判斷在點P運動過程中,直線PQ是否過定點?若存在定點,則求出定點坐標;若不存在,請說明理由.

【分析】(1)運用待定系數(shù)法將A,B的坐標分別代入,解方程組即可;
(2)設Q(m,m2+4m﹣5),過點P作PE⊥AB于點E,過點Q作QF⊥AB于點F,可證明△PAE∽△AQF,運用相似三角形性質建立方程求解即可;
(3)設直線PQ解析式為y=px+q,P(xP,yP),Q(xQ,yQ),根據(jù)P(xP,yP),Q(xQ,yQ)是直線PQ與拋物線y=x2+4x﹣5的交點,可得x2+(4﹣p)x﹣5﹣q=0,運用根與系數(shù)關系可得:xP+xQ=p﹣4,xPxQ=﹣5﹣q,根據(jù)(2)可得△PAE∽△AQF,運用相似三角形性質可得=,進而可得:(p+q)(q﹣5p﹣1)=0,由于p+q≠0,可得q=5p+1,即可得到直線PQ的解析式為y=px+5p+1,當x=﹣5時,y=﹣5p+5p+1=1,可得直線PQ恒過點(﹣5,1).
【解答】解:(1)∵拋物線y=x2+bx+c過點A(1,0)、點B(﹣5,0),
∴,
解得:,
∴拋物線的解析式為:y=x2+4x﹣5;
(2)如圖,設Q(m,m2+4m﹣5),過點P作PE⊥AB于點E,過點Q作QF⊥AB于點F,
∴∠AEP=∠AFQ=90°,QF=m2+4m﹣5,AF=1﹣m,
∵點P的坐標為(﹣3,﹣8),
∴PE=8,AE=4,
∵AQ⊥PA,
∴∠PAQ=90°,
∴∠PAE+∠QAF=90°,
∵∠QAF+∠AQF=90°,
∴∠PAE=∠AQF,
∴△PAE∽△AQF,
∴=,即:=,
解得:m1=1(舍去),m2=﹣,
當m=﹣時,AF=1﹣(﹣)=,
∴QF=×=,
∴Q(﹣,);
(3)點P運動過程中,直線PQ恒過定點(﹣5,1).
設直線PQ解析式為y=px+q,P(xP,yP),Q(xQ,yQ),
∵P(xP,yP),Q(xQ,yQ)是直線PQ與拋物線y=x2+4x﹣5的交點,
∴x2+4x﹣5=px+q,即x2+(4﹣p)x﹣5﹣q=0,
∴xP+xQ=p﹣4,xPxQ=﹣5﹣q,
如圖,過點P作PE⊥AB于點E,過點Q作QF⊥AB于點F,
則AE=1﹣xP,PE=﹣yP,AF=1﹣xQ,QF=y(tǒng)Q,
yP=pxP+q,yQ=pxQ+q,
∵△PAE∽△AQF,
∴=,即:=,
∴(1﹣xP)(1﹣xQ)=﹣yPyQ,=﹣(pxP+q)(pxQ+q),
∴1﹣(xP+xQ)+xPxQ=﹣[p2xPxQ+pq(xP+xQ)+q2],
∴1+(pq﹣1)(xP+xQ)+(p2+1)(xPxQ)+q2=0,
∴1+(pq﹣1)(p﹣4)+(p2+1)(﹣5﹣q)+q2=0,
∴(p+q)(q﹣5p﹣1)=0,
∵p+q≠0,
∴q﹣5p﹣1=0,
∴q=5p+1,
∴直線PQ的解析式為y=px+5p+1,
當x=﹣5時,y=﹣5p+5p+1=1,
∴直線PQ恒過點(﹣5,1),
故點P運動過程中,直線PQ恒過定點(﹣5,1).



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