



2021年湖南省衡陽市中考數(shù)學仿真試卷(一)(word版 含答案)
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這是一份2021年湖南省衡陽市中考數(shù)學仿真試卷(一)(word版 含答案),共24頁。試卷主要包含了單選題,填空題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
?2021年湖南省衡陽市中考數(shù)學仿真試卷(一)
一、單選題(本大題共12小題,每小題各3分,滿分36分)
1.6的相反數(shù)是( ?。?br />
A.6 B. C.﹣6 D.﹣
2.下列運算正確的是( ?。?br />
A.m+2m=3m2 B.2m3?3m2=6m6
C.(2m)3=8m3 D.m6÷m2=m3
3.“拒絕浪費,從你我做起”,一個人一日三餐少浪費一粒米,全國一年就可以節(jié)省3520萬斤糧食.將3520萬用科學記數(shù)法表示為( ?。?br />
A.0.352×108 B.35.2×106 C.3.52×107 D.352×108
4.下列式子中,正確的是( ?。?br />
A. B. C. D.
5.剪紙藝術是最古老的中國民間藝術之一,它能給人以視覺上的藝術享受,下列剪紙作品中,既是軸對稱圖形又是中心對稱圖形的是( ?。?br />
A. B.
C. D.
6.在函數(shù)y=中,自變量x的取值范圍是( ?。?br />
A.x>1 B.x≤1 C.x≠0 D.x≤1且x≠0
7.如圖,在四邊形ABCD中,對角線AC,BD交于點O,下列選項不能得到四邊形ABCD是平行四邊形的是( ?。?br />
A.AC=BD,OA=OC B.OB=OD,OA=OC
C.AD=BC,AD∥BC D.△ABC≌△CDA
8.下圖中各圖形經(jīng)過折疊后可以圍成一個棱柱的是( )
A. B. C. D.
9.不等式組的解集在數(shù)軸上表示正確的是( ?。?br />
A. B. C. D.
10.若反比例函數(shù)y=(2m﹣1)的圖象在第一、三象限,則m的值是( ?。?br />
A.﹣1或1 B.小于的任意實數(shù)
C.1 D.不能確定
11.如圖所示,在一邊靠墻(墻足夠長)的空地上,修建一個面積為375平方米的矩形臨時倉庫,倉庫一邊靠墻,另三邊用總長為55米的柵欄圍成,若設榣欄AB的長為x米,則下列各方程中,符合題意的是( ?。?br />
A.x(55﹣x)=375 B.x(55﹣2x)=375
C.x(55﹣2x)=375 D.x(55﹣x)=375
12.如圖,在平面直角坐標系中,菱形ABCD的頂點C的坐標為(﹣1,0),點B的坐標為(0,2),對角線AC⊥x軸,點A在第二象限,直線y=﹣x+5與x軸、y軸分別交于點N、M.將菱形ABCD沿x軸向右平移m個單位,當點A落在MN上時,則m為( ?。?br />
A.1 B.2 C.3 D.4
二、填空題(本大題共6小題,每小題各3分,滿分18分)
13.分解因式:6m﹣3m2= ?。?br />
14.化簡:(+)?= ?。?br />
15.如果一個正多邊形的內(nèi)角和等于720°,那么該正多邊形的一個外角等于 度.
16.如圖,把一塊三角板的直角的頂點放在直尺的一邊上,若∠1=48°,則∠2= ?。?br />
17.動物園有一群鴕鳥和長頸鹿,它們共有30只眼睛和44只腳,則鴕鳥有 只,長頸鹿有 只.
18.如圖,在平面直角坐標系中放置一菱形OABC,已知∠ABC=60°,OA=1.現(xiàn)將菱形OABC沿x軸的正方向無滑動翻轉,每次翻轉60°,連續(xù)翻轉2018次,點B的落點依次為B1,B2,B3,B4,…,則B2018的坐標為 .
三、解答題(本大題共8小題,滿分66分.解答應該寫出文字說明、證明過程或演算步驟.)
19.(8分)化簡:(a﹣b)(a+b)﹣a(a+b).
20.(8分)有4張正面分別標有數(shù)字﹣1,2,﹣3,4的不透明卡片,它們除數(shù)字外其余全部相同,現(xiàn)將它們背面朝上,洗勻后從4張卡片中隨機摸出一張不放回,將該卡片上的數(shù)字記為m,再隨機抽取1張,將卡片的數(shù)字記為n.
(1)請用列表或樹狀圖的方式把(m,n)所有的結果表示出來.
(2)求選出的(m,n)在一、三象限的概率.
21.(8分)如圖,在△ABC中,∠A=72°,∠BCD=31°,CD平分∠ACB.
(1)求∠B的度數(shù);
(2)求∠ADC的度數(shù).
22.(8分)手機是現(xiàn)代入生活中不可或缺的工具.某?!靶∮浾摺睘榱肆私馐忻袷褂檬謾C的品牌,隨機調(diào)查了我區(qū)部分市民的手機品牌,并對調(diào)查結果進行整理.繪制了如圖所示的不完整的統(tǒng)計圖表.
組別
手機品牌
頻數(shù)(人數(shù))
A
OPPO
80
B
VIVO
m
C
小米
100
D
華為
120
E
其他
60
請根據(jù)圖表中提供的信息解答下列問題:
(1)填空:m= ,扇形統(tǒng)計圖中E組所占的百分比為 ;
(2)我區(qū)擁有30萬手機用戶,請估計其中使用華為手機的用戶數(shù)量;
(3)若在這次接受調(diào)查的市民中,隨機抽查一人,則此人用小米手機的概率是 ?。?br />
23.(8分)如圖,已知△ABC的邊AB是⊙O的切線,切點為點B.AC經(jīng)過圓心并與圓相交于點D,C,過點C作直線CE⊥AB,交AB的延長線于點E.
(1)求證:CB平分∠ACE;
(2)若BE=3,CE=9,求⊙O的半徑.
24.(8分)智能手機如果安裝了一款測量軟件“SmartMeasure”后,就可以測量物高、寬度和面積等,如圖,打開軟件后將手機攝像頭對準腳部按鍵,再對準頭部按鍵,即可測量出人體的高度.測量者AB用其數(shù)學原理如圖②所示,測量一棵大樹CD,手機顯示AC=20m,AD=25m,∠CAD=53°,求此時CD的高.(結果保留根號)(sin53°≈,cos53°≈,tan53°≈)
25.(8分)已知,拋物線y=ax2+2ax+c與y軸交于點C,與x軸交于A,B兩點,點A在點B左側.點B的坐標為(1,0),OC=3OB.
(1)求拋物線的解析式;
(2)當a>0時,如圖所示,若點D是第三象限方拋物線上的動點,設點D的橫坐標為m,三角形ADC的面積為S,求出S與m的函數(shù)關系式,并直接寫出自變量m的取值范圍;請問當m為何值時,S有最大值?最大值是多少.
26.(10分)如圖,在△ABC中,AB=BC=15,sinB=,動點P從點B出發(fā),以每秒3個單位長度的速度沿BA向終點A運動,過點P作PD⊥AB,交射線BC于點D,E為PD中點,以DE為邊作正方形DEFG,使點A、F在PD的同側,設點P的運動時間為t秒(t>0).
(1)求點A到邊BC的距離.
(2)當點G在邊AC上時,求t的值.
(3)設正方形DEFG與△ABC的重疊部分圖形的面積為S,當點D在邊BC上時,求S與t之間的函數(shù)關系式.
(4)連接EG,當△DEG一邊上的中點在線段AC上時,直接寫出t的值.
2021年湖南省衡陽市中考數(shù)學仿真試卷(一)
參考答案與試題解析
一、單選題(本大題共12小題,每小題各3分,滿分36分)
1.6的相反數(shù)是( ?。?br />
A.6 B. C.﹣6 D.﹣
【分析】直接利用相反數(shù)的定義得出答案.
【解答】解:6的相反數(shù)是:﹣6.
故選:C.
2.下列運算正確的是( ?。?br />
A.m+2m=3m2 B.2m3?3m2=6m6
C.(2m)3=8m3 D.m6÷m2=m3
【分析】利用合并同類項、同底數(shù)冪的乘除法以及冪的乘方、積的乘方進行計算即可.
【解答】解:m+2m=3m,因此選項A不符合題意;
2m3?3m2=6m5,因此選項B不符合題意;
(2m)3=23?m3=8m3,因此選項C符合題意;
m6÷m2=m6﹣2=m4,因此選項D不符合題意;
故選:C.
3.“拒絕浪費,從你我做起”,一個人一日三餐少浪費一粒米,全國一年就可以節(jié)省3520萬斤糧食.將3520萬用科學記數(shù)法表示為( ?。?br />
A.0.352×108 B.35.2×106 C.3.52×107 D.352×108
【分析】科學記數(shù)法的表示形式為a×10n的形式,其中1≤|a|<10,n為整數(shù).確定n的值時,要看把原數(shù)變成a時,小數(shù)點移動了多少位,n的絕對值與小數(shù)點移動的位數(shù)相同.
【解答】解:3520萬=35200000=3.52×107,
故選:C.
4.下列式子中,正確的是( ?。?br />
A. B. C. D.
【分析】分別根據(jù)立方根及算術平方根的定義對各選項進行逐一解答即可.
【解答】解:A、∵(﹣2)3=﹣8,∴=﹣2,故本選項正確;
B、∵0.62=0.36,∴﹣=﹣0.6,故本選項錯誤;
C、∵(﹣2)2=4,∴=2,故本選項錯誤;
D、∵62=36,∴=6,故本選項錯誤.
故選:A.
5.剪紙藝術是最古老的中國民間藝術之一,它能給人以視覺上的藝術享受,下列剪紙作品中,既是軸對稱圖形又是中心對稱圖形的是( ?。?br />
A. B.
C. D.
【分析】對稱圖形和中心對稱圖形的概念,對各選項分析判斷即可得解.把一個圖形繞某一點旋轉180°,如果旋轉后的圖形能夠與原來的圖形重合,那么這個圖形就叫做中心對稱圖形,這個點叫做對稱中心.如果一個圖形沿一條直線折疊,直線兩旁的部分能夠互相重合,這個圖形叫做軸對稱圖形,這條直線叫做對稱軸,這時,我們也可以說這個圖形關于這條直線(成軸)對稱.
【解答】解:A.是軸對稱圖形,不是中心對稱圖形,故本選項不合題意;
B.不是軸對稱圖形,也不是中心對稱圖形,故本選項不合題意;
C.既是軸對稱圖形,又是中心對稱圖形,故本選項符合題意;
D.不是軸對稱圖形,是中心對稱圖形,故本選項不合題意.
故選:C.
6.在函數(shù)y=中,自變量x的取值范圍是( ?。?br />
A.x>1 B.x≤1 C.x≠0 D.x≤1且x≠0
【分析】根據(jù)被開方數(shù)是非負數(shù)且分母不等于零,可得答案.
【解答】解:由題意,得
1﹣x≥0且x≠0,
解得x≤1且x≠0,
故選:D.
7.如圖,在四邊形ABCD中,對角線AC,BD交于點O,下列選項不能得到四邊形ABCD是平行四邊形的是( ?。?br />
A.AC=BD,OA=OC B.OB=OD,OA=OC
C.AD=BC,AD∥BC D.△ABC≌△CDA
【分析】根據(jù)平行四邊形的判定定理進行分析即可.
【解答】解:A、AC=BD,OA=OC不能判定四邊形ABCD是平行四邊形,故此選項符合題意;
B、OB=OD,OA=OC可根據(jù)對角線互相平分的四邊形是平行四邊形判定四邊形ABCD是平行四邊形,故此選項不符合題意;
C、AD=BC,AD∥BC可根據(jù)一組對邊平行且相等的四邊形是平行四邊形判定四邊形ABCD是平行四邊形,故此選項不符合題意;
D、△ABC≌△CDA可得AB=CD,AD=BC,可根據(jù)兩組對邊分別相等的四邊形是平行四邊形判定四邊形ABCD是平行四邊形,故此選項不符合題意;
故選:A.
8.下圖中各圖形經(jīng)過折疊后可以圍成一個棱柱的是( ?。?br />
A. B. C. D.
【分析】由平面圖形的折疊及立體圖形的表面展開圖的特點解題.
【解答】解:選項A缺少兩個底面,不能圍成棱柱;選項C中折疊后沒有上底面,不能折成棱柱,選項D不能組成棱柱,是因為上下兩底面四個邊的長不能與側面的邊等長、重合.,只有B能圍成三棱柱.
故選:B.
9.不等式組的解集在數(shù)軸上表示正確的是( ?。?br />
A. B. C. D.
【分析】先求出不等式組中每一個不等式的解集,再求出它們的公共部分,然后把不等式的解集表示在數(shù)軸上即可.
【解答】解:,
由①得,x<2,
由②得,x≥﹣1,
故原不等式組的解集為:﹣1≤x<2.
在數(shù)軸上表示為:
故選:B.
10.若反比例函數(shù)y=(2m﹣1)的圖象在第一、三象限,則m的值是( ?。?br />
A.﹣1或1 B.小于的任意實數(shù)
C.1 D.不能確定
【分析】根據(jù)反比例函數(shù)的定義可得m2﹣2=﹣1,根據(jù)函數(shù)在一,三象限可以得到比例系數(shù)2m﹣1大于0,即可求得m的值.
【解答】解:根據(jù)題意得:,
解得:m=1.
故選:C.
11.如圖所示,在一邊靠墻(墻足夠長)的空地上,修建一個面積為375平方米的矩形臨時倉庫,倉庫一邊靠墻,另三邊用總長為55米的柵欄圍成,若設榣欄AB的長為x米,則下列各方程中,符合題意的是( ?。?br />
A.x(55﹣x)=375 B.x(55﹣2x)=375
C.x(55﹣2x)=375 D.x(55﹣x)=375
【分析】設榣欄AB的長為x米,根據(jù)AD+AB+BC=55且AD=BC可得AD=BC=米,再由長方形的面積公式可得答案.
【解答】解:設榣欄AB的長為x米,則AD=BC=米,
根據(jù)題意可得,?x?(55﹣x)=375,
故選:A.
12.如圖,在平面直角坐標系中,菱形ABCD的頂點C的坐標為(﹣1,0),點B的坐標為(0,2),對角線AC⊥x軸,點A在第二象限,直線y=﹣x+5與x軸、y軸分別交于點N、M.將菱形ABCD沿x軸向右平移m個單位,當點A落在MN上時,則m為( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】根據(jù)菱形的對角線互相垂直平分表示出點A的坐標,再根據(jù)直線解析式求出點A移動到MN上時的x的值,從而得到m的取值范圍,再根據(jù)各選項數(shù)據(jù)選擇即可.
【解答】解:∵菱形ABCD的頂點C(﹣1,0),點B(0,2),
∴點A的坐標為(﹣1,4),
當y=4時,﹣x+5=4,
解得x=2,
∴點A向右移動2+1=3時,點A在MN上,
∴m的值為3,
故選:C.
二、填空題(本大題共6小題,每小題各3分,滿分18分)
13.分解因式:6m﹣3m2= 3m(2﹣m)?。?br />
【分析】運用提取公因式法,確定公因式為3m,然后分解因式即可得到答案.
【解答】解:6m﹣3m2=3m(2﹣m).
故答案為:3m(2﹣m).
14.化簡:(+)?= 1 .
【分析】首先計算括號內(nèi)的加法,然后計算乘法即可化簡.
【解答】解:原式=(﹣)?
=?
=1.
故答案為1.
15.如果一個正多邊形的內(nèi)角和等于720°,那么該正多邊形的一個外角等于 60 度.
【分析】根據(jù)正多邊形的內(nèi)角和定義(n﹣2)×180°列方程求出多邊形的邊數(shù),再根據(jù)正多邊形內(nèi)角和為360°、且每個外角相等求解可得.
【解答】解:多邊形內(nèi)角和(n﹣2)×180°=720°,
∴n=6.
則正多邊形的一個外角===60°,
故答案為:60.
16.如圖,把一塊三角板的直角的頂點放在直尺的一邊上,若∠1=48°,則∠2= 42°?。?br />
【分析】由題意得a∥b,∠4=90°,根據(jù)平行線的性質得出∠3的度數(shù),進而可得∠2的度數(shù).
【解答】解:由題意得a∥b,∠4=90°,
∵a∥b,
∴∠1=∠3=48°,
∵∠4=90°,
∴∠2=180°﹣90°﹣48°=42°,
故答案為:42°.
17.動物園有一群鴕鳥和長頸鹿,它們共有30只眼睛和44只腳,則鴕鳥有 8 只,長頸鹿有 7 只.
【分析】首先設鴕鳥有x只,長頸鹿有y只,由題意得等量關系:x只鴕鳥的眼睛數(shù)+y只長頸鹿的眼睛數(shù)=30只,x只鴕鳥的腳數(shù)+y只長頸鹿的腳數(shù)=44,根據(jù)等量關系列出方程組即可.
【解答】解:設鴕鳥有x只,長頸鹿有y只,由題意得:
,
解得,
故答案為:8;7
18.如圖,在平面直角坐標系中放置一菱形OABC,已知∠ABC=60°,OA=1.現(xiàn)將菱形OABC沿x軸的正方向無滑動翻轉,每次翻轉60°,連續(xù)翻轉2018次,點B的落點依次為B1,B2,B3,B4,…,則B2018的坐標為?。?346,0)?。?br />
【分析】連接AC,根據(jù)條件可以求出AC,畫出第5次、第6次、第7次翻轉后的圖形,容易發(fā)現(xiàn)規(guī)律:每翻轉6次,圖形向右平移4.由于2018=336×6+2,因此點B2向右平移1344(即336×4)即可到達點B2018,根據(jù)點B2的坐標就可求出點B2018的坐標.
【解答】解:連接AC,如圖所示.
∵四邊形OABC是菱形,
∴OA=AB=BC=OC.
∵∠ABC=60°,
∴△ABC是等邊三角形.
∴AC=AB.
∴AC=OA.
∵OA=1,
∴AC=1.
畫出第5次、第6次、第7次翻轉后的圖形,如圖所示.
由圖可知:每翻轉6次,圖形向右平移4.
∵2018=336×6+2,
∴點B2向右平移1344(即336×4)到點B2018.
∵B2的坐標為(2,0),
∴B2018的坐標為(2+1344,0),
∴B2018的坐標為(1346,0).
故答案為:(1346,0);
三、解答題(本大題共8小題,滿分66分.解答應該寫出文字說明、證明過程或演算步驟.)
19.(8分)化簡:(a﹣b)(a+b)﹣a(a+b).
【分析】根據(jù)平方差公式和單項式乘以多項式的法則計算即可.
【解答】解:原式=a2﹣b2﹣a2﹣ab
=﹣b2﹣ab.
20.(8分)有4張正面分別標有數(shù)字﹣1,2,﹣3,4的不透明卡片,它們除數(shù)字外其余全部相同,現(xiàn)將它們背面朝上,洗勻后從4張卡片中隨機摸出一張不放回,將該卡片上的數(shù)字記為m,再隨機抽取1張,將卡片的數(shù)字記為n.
(1)請用列表或樹狀圖的方式把(m,n)所有的結果表示出來.
(2)求選出的(m,n)在一、三象限的概率.
【分析】(1)畫樹狀圖展示所有12種等可能的結果數(shù);
(2)找出點(m,n)在一、三象限的結果數(shù),然后根據(jù)概率公式求解.
【解答】解:(1)畫樹狀圖為:
共有12種等可能的結果數(shù);
(2)點(m,n)在一、三象限的結果數(shù)為4,
所以選出的(m,n)在一、三象限的概率==.
21.(8分)如圖,在△ABC中,∠A=72°,∠BCD=31°,CD平分∠ACB.
(1)求∠B的度數(shù);
(2)求∠ADC的度數(shù).
【分析】(1)根據(jù)角平分線的定義求出∠ACB,再利用三角形的內(nèi)角和等于180°列式計算即可得解;
(2)根據(jù)三角形的一個外角等于與它不相鄰的兩個內(nèi)角的和列式計算即可得解.
【解答】解:(1)∵CD平分∠ACB,∠BCD=31°,
∴∠ACD=∠BCD=31°,
∴∠ACB=62°,
∵在△ABC中,∠A=72°,∠ACB=62°,
∴∠B=180°﹣∠A﹣∠ACB=180°﹣72°﹣62°=46°;
(2)在△BCD中,由三角形的外角性質得,∠ADC=∠B+∠BCD=46°+31°=77°.
22.(8分)手機是現(xiàn)代入生活中不可或缺的工具.某?!靶∮浾摺睘榱肆私馐忻袷褂檬謾C的品牌,隨機調(diào)查了我區(qū)部分市民的手機品牌,并對調(diào)查結果進行整理.繪制了如圖所示的不完整的統(tǒng)計圖表.
組別
手機品牌
頻數(shù)(人數(shù))
A
OPPO
80
B
VIVO
m
C
小米
100
D
華為
120
E
其他
60
請根據(jù)圖表中提供的信息解答下列問題:
(1)填空:m= 40 ,扇形統(tǒng)計圖中E組所占的百分比為 15% ;
(2)我區(qū)擁有30萬手機用戶,請估計其中使用華為手機的用戶數(shù)量;
(3)若在這次接受調(diào)查的市民中,隨機抽查一人,則此人用小米手機的概率是 .
【分析】(1)從兩個統(tǒng)計圖中可知“A組”的頻數(shù)為80,占調(diào)查總數(shù)的20%,可求出調(diào)查人數(shù),進而求出“B組”的頻數(shù)和“E組”所占的百分比;
(2)樣本中,“使用華為手機”的人數(shù)占調(diào)查人數(shù)的,因此估計總體3萬戶的30%是使用“華為手機”的人數(shù);
(3)樣本中,共調(diào)查400戶,其中使用“華為手機”的有100戶,因此使用“華為手機”的頻率為,即為,頻率估計概率即可.
【解答】解:(1)80÷20%=400(人),400×10%=40(人),60÷400=15%,
故答案為:40;15%;
(2)30×=30×30%=9(萬人)
答:其中使用華為手機的用戶數(shù)量為9萬人;
(3)=,
故答案為:.
23.(8分)如圖,已知△ABC的邊AB是⊙O的切線,切點為點B.AC經(jīng)過圓心并與圓相交于點D,C,過點C作直線CE⊥AB,交AB的延長線于點E.
(1)求證:CB平分∠ACE;
(2)若BE=3,CE=9,求⊙O的半徑.
【分析】(1)連接OB,如圖,根據(jù)切線的性質得OB⊥AE,再證明OB∥CE得到∠OBC=∠ECB,然后證明∠OCB=∠ECB即可;
(2)連接BD,如圖,利用勾股定理計算出CB=3,根據(jù)圓周角定理得到∠CBD=90°,再證明△CBD∽△CEB,然后利用相似比求出CD,從而得到⊙O的半徑.
【解答】(1)證明:連接OB,如圖,
∵AB是⊙O的切線,
∴OB⊥AE,
∵CE⊥AB,
∴OB∥CE,
∴∠OBC=∠ECB,
∵OB=OC,
∴∠OBC=∠OCB,
∴∠OCB=∠ECB,
∴CB平分∠ACE;
(2)解:連接BD,如圖,
在Rt△CBE中,CB==3,
∵CD為直徑,
∴∠CBD=90°,
∵∠DCB=∠ECB,
∴△CBD∽△CEB,
∴CD:CB=CB:CE,即CD:3=3:9,解得CD=10,
∴⊙O的半徑為5.
24.(8分)智能手機如果安裝了一款測量軟件“SmartMeasure”后,就可以測量物高、寬度和面積等,如圖,打開軟件后將手機攝像頭對準腳部按鍵,再對準頭部按鍵,即可測量出人體的高度.測量者AB用其數(shù)學原理如圖②所示,測量一棵大樹CD,手機顯示AC=20m,AD=25m,∠CAD=53°,求此時CD的高.(結果保留根號)(sin53°≈,cos53°≈,tan53°≈)
【分析】過點D作DH⊥AC于H,由銳角三角函數(shù)的定義求出DH、CH的長,再利用勾股定理求解即可.
【解答】解:如圖②中,過點D作DH⊥AC于H,
在Rt△ADH中,cos∠CAD=,sin∠CAD=,
∴AH=AD?cos53°≈25×=15(m),DH=AD?sin53°≈25×=20(m),
∵AC=20m,
∴CH=AC﹣AH=5(m),
∴CD===5(m).
25.(8分)已知,拋物線y=ax2+2ax+c與y軸交于點C,與x軸交于A,B兩點,點A在點B左側.點B的坐標為(1,0),OC=3OB.
(1)求拋物線的解析式;
(2)當a>0時,如圖所示,若點D是第三象限方拋物線上的動點,設點D的橫坐標為m,三角形ADC的面積為S,求出S與m的函數(shù)關系式,并直接寫出自變量m的取值范圍;請問當m為何值時,S有最大值?最大值是多少.
【分析】(1)根據(jù)點B的坐標及OC=3OB可得出點C的坐標,再根據(jù)點B、C的坐標利用待定系數(shù)法即可求出拋物線的解析式;
(2)過點D作DE⊥x軸,交AC于點E,利用二次函數(shù)圖象上點的坐標特征可求出點A、C的坐標,進而即可得出線段AC所在直線的解析式,由點D的橫坐標可找出點D、E的坐標,再利用三角形的面積公式即可得出S與m的函數(shù)關系式,利用配方法可找出S的最大值.
【解答】解:(1)∵點B的坐標為(1,0),OC=3OB,
∴點C的坐標為(0,3)或(0,﹣3),
將點B(1,0)、C(0,3)或(0,﹣3)代入y=ax2+2ax+c,
或 ,
解得:或 ,
∴拋物線的解析式為y=﹣x2﹣2x+3或y=x2+2x﹣3.
(2)過點D作DE⊥x軸,交AC于點E,如圖所示.
∵a>1,
∴拋物線的解析式為y=x2+2x﹣3,
∴點C的坐標為(0,﹣3).
當y=0時,有x2+2x﹣3=0,
解得:x1=﹣3,x2=1,
∴點A的坐標為(﹣3,0),
利用待定系數(shù)法可求出線段AC所在直線的解析式為y=﹣x﹣3.
∵點D的橫坐標為m,
∴點D的坐標為(m,m2+2m﹣3),點E的坐標為(m,﹣m﹣3),
∴DE=﹣m﹣3﹣(m2+2m﹣3)=﹣m2﹣3m,
∴S=DE×|﹣3﹣0|=﹣(m2+3m)(﹣3<m<0).
∵﹣<0,且S=﹣(m2+3m)=﹣(m+)2+,
∴當m=﹣時,S取最大值,最大值為.
26.(10分)如圖,在△ABC中,AB=BC=15,sinB=,動點P從點B出發(fā),以每秒3個單位長度的速度沿BA向終點A運動,過點P作PD⊥AB,交射線BC于點D,E為PD中點,以DE為邊作正方形DEFG,使點A、F在PD的同側,設點P的運動時間為t秒(t>0).
(1)求點A到邊BC的距離.
(2)當點G在邊AC上時,求t的值.
(3)設正方形DEFG與△ABC的重疊部分圖形的面積為S,當點D在邊BC上時,求S與t之間的函數(shù)關系式.
(4)連接EG,當△DEG一邊上的中點在線段AC上時,直接寫出t的值.
【分析】(1)如圖1,過點A作AH⊥BC于點H,在Rt△ABH中,解直角三角形即可;
(2)如圖2,在Rt△BDP中,用含t的式子分別表示出BD、PD、DE、DG和CD,根據(jù)題意得關于t的方程,解得t即可;
(3)分三種情況:①當0<t≤時,重疊部分為正方形DEFG,②當<t≤時,如圖3,重疊部分為五邊形DEFMN,③當<t≤3時,如圖4,重疊部分為梯形DEMN,分別根據(jù)重疊部分的圖形形狀,計算出S與t之間的函數(shù)關系式即可;
(4)分三種情況:①當DG的中點O在線段AC上時,如圖5,此時DC=DO,②當EG的中點O在線段AC上時,如圖6,此時NC=NO,③當DE的中點O在線段AC上時,如圖7,此時NC=NO,分別列出關于t的方程得出t的值即可.
【解答】解:(1)如圖1,過點A作AH⊥BC于點H,
在Rt△ABH中,∠AHB=90°,AB=15,
∴sinB==,
∴AH=AB=×15=12.
(2)如圖2,在Rt△BDP中,∠BPD=90°,BP=3t,
∴sinB==,
∴cosB==,
∴BD=5t,PD=4t,
∴DE=DG=2t,CD=15﹣5t.
∴15﹣5t=2t,
∴t=.
(3)①當0<t≤時,重疊部分為正方形DEFG,
∴S=(2t)2=4t2;
②當<t≤時,如圖3,重疊部分為五邊形DEFMN,
由(1)可知,BH=9,則CH=6,
∵DG∥AB,
∴∠GNG=∠A=∠C,
又∵∠AHC=∠G=90°,
∴△ACH∽△MNG,
∴MG:NG=AH:CH=2:1,
∴MG=2NG,
∴S=S正方形DEFG﹣S△MGN=4t2﹣×2[2t﹣(15﹣5t)]2=﹣45t2+210t﹣225;
③當<t≤3時,如圖4,重疊部分為梯形DEMN,
∴S=×2t(15﹣4t+15﹣5t)=﹣9t2+30t.
(4)①當DG的中點O在線段AC上時,如圖5,
∵AB=BC,
∴∠A=∠C,
∵DG∥AB,
∴∠COD=∠A
∴∠C=∠COD,
∴DC=DO,
∴15﹣5t=t,
解得t=;
②當EG的中點O在線段AC上時,如圖6,此時NC=NO,
∴15﹣×5t=t+t,
解得t=;
③當DE的中點O在線段AC上時,如圖7,此時NC=NO,
∴15﹣×5t=t,
解得t=.
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